Demuestran cómo hacer magnético cualquier material a temperatura ambiente con una luz en forma de sacacorcho
Por primera vez se ha logrado demostrar cómo la luz láser puede inducir un comportamiento cuántico a temperatura ambiente y hacer magnéticos los materiales no magnéticos. Este avance podría permitir computadoras con almacenamiento de datos más rápidos y con mayor eficiencia energética, según los científicos involucrados en la investigación
Computadoras, transferencias de información y archivo de datos de forma mucho más veloz y eficiente son posibles gracias a un "sacacorchos láser". Se trata de un rayo láser que consigue trasladar átomos y electrones del material que golpea generando un movimiento circular, que lo convierte en magnético como un imán.
El descubrimiento ha sido posible gracias a un estudio publicado en la revista Nature liderado por la Universidad de Estocolmo y la Universidad Ca'Foscari de Venecia, que consiguió demostrar por primera vez que se puede inducir un comportamiento cuántico incluso a temperatura ambiente, y no solo en los ambientes extremadamente fríos de los laboratorios.
Participaron en el estudio el Centro de investigación Elettra-Sincrotone de Trieste, la Universidad Sapieza de Roma y la Fondazione Rara de Venecia, que se ocupa de desarrollar materiales nuevos.
"El resultado fue inesperado, y se necesitará seguramente algo de tiempo para entender las posibles implicaciones prácticas", dice a ANSA Stefano Bonetti, de la Universidad de Estocolmo, Ca'Foscari de Venezia y Fondazione Rara, que coordinó el estudio. "Lo que es seguro es que hemos encontrado un nuevo modo de crear imanes fuertes a partir de, en teoría, cualquier material."
En otro artículo publicado en el mismo número de Nature, otro grupo de investigación demostró que es posible escribir un bit (la unidad mínima de información en informática) magnético utilizando este método", añade el investigador.
Contó que en congresos científicos "se me acercaron investigadores que me dijeron haber visto efectos similares en otros materiales y ya se están estudiando formas para amplificar aún más el efecto, que ya es mayor de lo que la teoría preveía".
Hasta hoy los investigadores habían conseguido producir comportamientos cuánticos como el magnetismo y la superconductividad solamente a temperaturas muy bajas, reservando el gran potencial de la tecnología cuántica para los laboratorios. Ahora los autores del estudio pusieron un material llamado titanato de estroncio bajo impulsos láser breves pero intensos, que lo hicieron magnético incluso a temperatura ambiente.
"El láser (de una longitud de onda específica y cuyas oscilaciones tienen una orientación geométrica precisa) consigue rotar los átomos en el material. Este movimiento se asemeja al de los electrones en un cable conductor en espiral, que genera un campo magnético", explica Bonetti. La diferencia está "en el hecho de que en este caso usamos la luz, y no una corriente aplicada al cable, y que son los átomos en el interior del material los que giran", añade.
"La innovación de este método -agrega Bonetti en un comunicado- radica en el concepto de dejar que la luz mueva los átomos y electrones de este material en movimiento circular, para generar corrientes que lo hagan tan magnético como el imán de una heladera. Hemos podido hacerlo desarrollando una nueva fuente de luz en el infrarrojo lejano con una polarización en forma de sacacorchos".
El método se basa en la teoría de la "multiferroicidad dinámica", que predice que cuando los átomos de titanio se "agitan" con luz polarizada circularmente en un óxido a base de titanio y estroncio, se formará un campo magnético. Pero solo ahora la teoría podrá confirmarse en la práctica. Se espera que el avance tenga amplias aplicaciones en varias tecnologías de la información.
"Esto abre la puerta a interruptores magnéticos ultrarrápidos que pueden usarse para una transferencia de información más rápida y un almacenamiento de datos considerablemente mejor, y a computadoras que son significativamente más rápidas y más eficientes energéticamente", dice Alexander Balatsky, profesor de física en NORDITA, que también participó en la investigación.
Agencias ANSA y DPA