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Química
El Carbono Se Une al Club
Magnético
21 de
Junio de 2007.
 Oficialmente,
el exclusivo club de los elementos magnéticos tiene un nuevo miembro: el
carbono. Empleando un haz de protones y técnicas avanzadas de rayos X,
unos investigadores finalmente han disipado las dudas sobre la capacidad
del carbono de poder hacerse magnético.
Los científicos sospechaban desde hace mucho tiempo que el carbono
pertenecía a la corta lista de materiales que pueden ser magnéticos a
temperatura ambiente, pero la prueba de esa hipótesis languideció en la
controversia durante casi una década. Desde la antigüedad, el magnetismo
ha parecido ser un "truco" sólo realizado por el hierro, el níquel, el
cobalto y un puñado de aleaciones raras.
En el pasado, algunos grupos pensaron que habían descubierto el carbono
magnético. Desgraciadamente, después comprendieron que fueron
confundidos por las pequeñas cantidades de hierro, cobalto o níquel
contenidas en sus muestras.
La posible identidad magnética del carbono surgió por primera vez cuando
se encontraron meteoritos conteniendo pedazos de este elemento
magnetizado, pero esas motas de carbono se encontraban muy cerca del
níquel, llevando ello a la sospecha de que el magnetismo observado quizá
proviniera de este último. Hasta ahora, los intentos de demostrar que el
carbono puro podía ser magnetizado habían sido poco convincentes.
Esta nueva investigación abre las puertas a futuros estudios orientados
a mejorar el magnetismo en el carbono, lo que puede llevar un día a
combinar dos interesantes "mundos": el del magnetismo y el del carbono.
Dominar las propiedades magnéticas del carbono podría un día
revolucionar varios campos de aplicaciones, desde la nanotecnología a la
electrónica. Podrían construirse nanodispositivos ensamblando uno a uno
átomos de carbono, permitiendo la construcción de sofisticadas máquinas
miniaturizadas y abriendo una nueva era en la electrónica de bajo peso.
El magnetismo, que forma la base del almacenamiento y procesamiento de
la información en las unidades de disco duro de los ordenadores, podría
ser empleado de nuevas formas en los dispositivos electrónicos del
futuro.
El magnetismo es un "fenómeno de orden". Todos los átomos se comportan
como diminutos imanes debido a la orientación del espín de sus
electrones. Cuando bastantes de esos diminutos espines magnéticos (o
"momentos") se alinean, del material emana un campo magnético que puede
medirse. Los espines de los electrones del hierro se alinean con
facilidad, incluso en altas temperaturas, haciéndolo un material
magnético ideal.
Los electrones del carbono se colocan de manera tal que la
magnetización, hasta muy recientemente, parecía teóricamente imposible.
El carbono contenido en meteoritos encontrados en 1999 desafiaba esa
noción y la investigación subsiguiente demostró que un magnetismo
transitorio a pequeña escala se puede inducir temporalmente en el
carbono cuando se le pone cerca de otros elementos magnetizados.
Hendrik Ohldag (del Centro del Acelerador Lineal de Stanford) y colegas
suyos de la Universidad de Leipzig, Alemania, y del Laboratorio Nacional
Lawrence Berkeley, han demostrado ahora que muestras de carbono puro
pueden hacerse permanentemente magnéticas a temperatura ambiente. El
equipo de Ohldag aplicó un haz de protones para desestabilizar y alinear
una porción de los electrones en las muestras de carbono puro,
magnetizando puntos diminutos aunque medibles, dentro del carbono.
El equipo empleó un sofisticado microscopio de rayos X para obtener
imágenes de las porciones magnetizadas. El haz de rayos X también
permitió al equipo verificar, más allá de toda duda, que la muestra
permanecía libre de impurezas durante los experimentos, a diferencia de
lo ocurrido en anteriores estudios.
Información adicional en:
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