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Física
Los Hologramas de Rayos-X Revelan
el Magnetismo Secreto
12 de
Junio de 2007.
 Una
colaboración entre científicos de Estados Unidos y del Reino Unido ha
llevado a un descubrimiento importante para la comprensión de los
materiales antiferromagnéticos que podría estimular su explotación para
las tecnologías de la información y otros productos.
Científicos del Centro para los Materiales de Escala Nanométrica del
Laboratorio Nacional de Argonne, el Centro Londinense para la
Nanotecnología, y la Universidad de Chicago, han empleado una técnica
especial de espectroscopia de rayos X para ver, por primera vez, el
funcionamiento interno de materiales antiferromagnéticos como el cromo.
A diferencia de los materiales magnéticos convencionales, los
antiferromagnéticos son materiales que exhiben un magnetismo "secreto"
no perceptible en el nivel clásico o macroscópico. Su magnetismo está
confinado en regiones muy pequeñas donde los átomos se comportan como
diminutos imanes que se alinean espontáneamente en oposición a los
átomos adyacentes, neutralizando así el magnetismo global del material.
Los materiales antiferromagnéticos son conocidos por la humanidad desde
hace centenares de años y se usan en numerosas aplicaciones, desde en
motores eléctricos hasta en el almacenamiento de información en discos
duros. Pero no hemos logrado avances comparables en el aprovechamiento
de los materiales antiferromagnéticos porque, hasta hace relativamente
poco tiempo, no se podía ver cómo se ordenaban en su interior. Una vez
que se puede ver algo, resulta mucho más fácil empezar a hacer
ingeniería a partir de ese conocimiento.
El orden interno de los materiales antiferromagnéticos está en la misma
escala de la longitud de onda de los rayos X, por debajo de los 10
nanómetros. Ahora se ha logrado usar los rayos X para producir un
patrón, concretamente un holograma, o hablando más llanamente, una
huella digital de la configuración de un dominio magnético particular.
Desde el descubrimiento de los rayos X, hace más de 100 años, ha sido el
sueño de científicos e ingenieros usarlos para obtener imágenes
holográficas de objetos nanométricos en movimiento, como los dominios
magnéticos. Esto sólo ha sido posible en los últimos años con la
disponibilidad de sistemas especiales de fuentes de rayos X.
Además de producir los primeros hologramas de un material
antiferromagnético, la investigación reveló que en realidad los
hologramas evolucionan con el paso del tiempo, incluso sometidos a las
más bajas temperaturas. Probablemente en la mecánica cuántica se
encuentre la responsabilidad de este efecto, ya que en ese ámbito se
establecen las leyes de la física que gobiernan los mundos atómico y
subatómico.
La mecánica cuántica no sólo impone la incertidumbre en las partículas
convencionales como los electrones y los átomos, sino también en las
paredes de los dominios magnéticos, los límites entre dos regiones
adyacentes con orientación magnética diferente. Los nuevos experimentos
ayudan a abrir la perspectiva de aprovechar los materiales
antiferromagnéticos para tecnologías emergentes como por ejemplo la
computación cuántica.
Información adicional en:
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