La ciencia acaba de confirmar la existencia de un tercer tipo de magnetismo, el altermagnetismo, un fenómeno que podría revolucionar el desarrollo de dispositivos electrónicos y según algunos investigadores, ser la clave para avanzar en la superconductividad.
Este descubrimiento, publicado en la revista Nature el pasado 11 de diciembre, marca un antes y un después en la comprensión que tiene la ciencia sobre el magnetismo y su impacto en la tecnología.
Un nuevo tipo de magnetismo que desafiaba lo establecido
Hasta ahora, se conocen dos tipos principales de magnetismo. Según Live Science, estos son:
- Ferromagnetismo: donde los momentos magnéticos (imaginamos pequeñas brújulas en el nivel atómico) apuntan en la misma dirección, generando un fuerte campo magnético.
- Antiferromagnetismo: donde los momentos magnéticos vecinos apuntan en direcciones opuestas, anulándose entre sí.
El nuevo altermagnetismo es una combinación de ambos. Como explicó Oliver Amin, investigador postdoctoral de la Universidad de Nottingham, estos materiales presentan una estructura en la que los momentos magnéticos se orientan en direcciones opuestas, como en los antiferromagnetos, pero con una ligera torsión, lo que les otorga propiedades similares a los ferromagnéticos.
Según ZME Science, esta nueva clase de materiales podría hacer que algunos dispositivos electrónicos sean hasta 1,000 veces más rápidos, ya que combina la estabilidad del antiferromagnetismo con la facilidad de manipulación del ferromagnetismo.
Por qué el altermagnetismo podría ser la clave para la superconductividad
Uno de los aspectos más intrigantes del altermagnetismo es su relación con la superconductividad. Según Live Science, la superconductividad es un fenómeno en el que los materiales conducen electricidad sin resistencia, lo que permitiría la creación de redes eléctricas más eficientes, trenes de levitación magnética y computadoras ultrarrápidas.
El problema es que los superconductores dependen de ciertas simetrías magnéticas para funcionar y hasta ahora existía un vacío en la comprensión de cómo se relacionan con el magnetismo convencional. Aquí es donde entran los altermagnetos, que presentan una simetría única de spin y una propiedad llamada ruptura de la simetría por inversión temporal .
Alfred Dal Din, autor de un estudio más reciente señaló que este nuevo tipo de magnetismo es «el eslabón perdido» entre el magnetismo y la superconductividad, lo que abre la puerta a materiales completamente nuevos con aplicaciones en computación cuántica y almacenamiento de datos.
Para confirmar la existencia del altermagnetismo, el equipo dirigido por Peter Wadley, de la Universidad de Nottingham, utilizó una técnica llamada microscopía electrónica de fotoemisión. Esto les permitió analizar la estructura magnética del telururo de manganeso (MnTe), un material que anteriormente se creía antiferromagnético.
Según ZME Science, los investigadores proyectaron rayos X polarizados sobre el material y descubrieron un patrón de vórtices magnéticos únicos, característico del altermagnetismo. Al manipular la estructura magnética interna mediante ciclos térmicos controlados, lograron modificar el comportamiento del material, demostrando su potencial en la creación de nuevos dispositivos electrónicos.
Aplicaciones potenciales: desde discos duros hasta computación cuántica
El impacto del altermagnetismo podría ser enorme. Según Live Science, estos materiales podrían utilizarse en:
- Memoria magnética más rápida y segura: permitirían almacenar información sin el riesgo de interferencias magnéticas externas.
Dispositivos electrónicos de ultra alta velocidad: gracias a su capacidad para manipular spins de electrones de manera más eficiente, podrían mejorar la espintrónica.
- Superconductores avanzados: al ser un puente entre el magnetismo y la superconductividad, podrían ayudar a desarrollar materiales que transporten electricidad sin pérdidas.
- Reducción del impacto ambiental: a diferencia de los materiales ferromagnéticos actuales, los altermagnetos no dependen de elementos de tierras raras, cuya extracción es altamente contaminante.
Si bien el descubrimiento del altermagnetismo es reciente, los investigadores ya trabajan en la ampliación de estos materiales para aplicaciones prácticas. Según ZME Science, el siguiente paso es integrar estos materiales en dispositivos electrónicos y probar su rendimiento en condiciones reales.
Fuente: msn.com