Un nuevo tipo de magnetismo ha sido descubierto

Nuevos experimentos han demostrado la existencia de un nuevo tipo de magnetismo, el cual podría aplicarse al desarrollo de nuevas memorias de ordenador.

Sobre la base de predicciones teóricas anteriores, unos investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, ahora han demostrado experimentalmente la existencia de un nuevo tipo de comportamiento magnético, que se suma a los dos estados de magnetismo que ya se conocían.

  • El ferromagnetismo, o sea el magnetismo simple del típico imán permanente o la aguja de una brújula, se conoce desde hace siglos.
  • El antiferromagnetismo, los campos magnéticos de los iones dentro de un metal o aleación se anulan entre sí. El antiferromagnetismo es la base de los cabezales de lectura de los discos duros de la actualidad.

El equipo de Young Lee y Tianheng Han del MIT ha demostrado que hay un tercer estado fundamental de magnetismo.

Este estado corresponde a un material que es un cristal sólido, pero su estado magnético se describe como líquido: A diferencia de los otros dos tipos de magnetismo, las orientaciones magnéticas de las partículas individuales dentro de este material fluctúan constantemente, asemejándose al movimiento constante de moléculas dentro de un líquido real.

 

Cristal de herbertsmitita. 

Philip Anderson, un importante teórico, propuso por primera vez el concepto en 1987, afirmando que este estado podría ser relevante para los superconductores de alta temperatura.

El material en sí mismo es un cristal de un mineral llamado herbertsmitita. Lee y sus colegas lograron por primera vez obtener un cristal grande y puro de este material el año pasado, un proceso que tardó 10 meses, y desde entonces han estado estudiando sus propiedades en detalle.

Puede que transcurra bastante tiempo traducir esta investigación de física fundamental en aplicaciones prácticas. Pero el trabajo podría conducir a importantes avances en el almacenamiento de datos o en las comunicaciones. Los resultados también podrían ser relevantes para la investigación de superconductores de alta temperatura, y finalmente podrían conducir a nuevos desarrollos en ese campo.

A través de sus experimentos, el equipo hizo un importante descubrimiento, Lee dice: Encontraron un estado con excitaciones fraccionados, que había sido predicho por algunos teóricos sino que era una idea muy controvertida. Mientras más materia tiene estados cuánticos discretos cuyos cambios se expresan como números enteros, este material exhibe QSL fraccionada estados cuánticos. De hecho, los investigadores encontraron que estos estados excitados, llamados espinones, forman un continuo. Esta observación, se dice en el artículo de Nature, es “una notable primera”.

Dispersión de neutrones

Para medir este estado, el equipo utilizó una técnica llamada dispersión de neutrones, que es la especialidad de Lee. Para llevar realmente a cabo las mediciones, se utilizó un espectrómetro de neutrones en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de Gaithersburg, Md.

Los resultados, dice Lee, son “evidencia muy fuerte de esta fragmentación” de los estados de espín. “Esa es una predicción teórica fundamental para líquidos giro que estamos viendo de una manera clara y detallada para la primera vez.”

Se puede tomar un tiempo largo para traducir esta “investigación muy fundamental” en las aplicaciones prácticas, dice Lee. El trabajo podría conducir a avances en el almacenamiento de datos o comunicaciones, dice – tal vez usando un exótico fenómeno cuántico llamado entrelazamiento de largo alcance, en el que dos partículas muy distantes entre sí instantáneamente puede influir en los demás estados. Los resultados también podrían influir en la investigación de superconductores de alta temperatura, y en última instancia, podría dar lugar a nuevos avances en ese campo, dice.

“Tenemos que conseguir una comprensión más completa del panorama general”, dice Lee. “No hay una teoría que describa todo lo que estamos viendo”.

Información adicional: http://web.mit.edu/newsoffice/2012/mit-researchers-discover-a-new-kind-of-magnetism-1219.html

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Publicado el 24 enero, 2013 en Descubrimientos, Física, Magnetismo, Noticias y etiquetado en , , , , , . Guarda el enlace permanente. 1 comentario.

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