Científicos descubren un nuevo estado magnético de la materia

El primer rastro se predijo en 1960.

Imagen que ayudó con el estudio de los investigadores. Foto: BROOKHAVEN NATIONAL LABORATORY.

Un grupo de científicos del Brookhaven National Laboratory de EE. UU. hallaron el “aislante excitónico antiferromagnético”, un estado magnético de la materia, que consiste en una fuerte atracción magnética entre los electrones en un material de capas que hace que los electrones hagan sus momentos magnéticos.

“En términos generales, este es un tipo de imán novedoso”, indicó el físico Mark Dean y autor del artículo en Nature Communications. “Dado que los materiales magnéticos se encuentran en el corazón de gran parte de la tecnología que nos rodea, los nuevos tipos de imanes son fundamentalmente fascinantes y prometedores para futuras aplicaciones”, agregó.

Este acoplamiento de electrones se adelantó por primera vez en 1960 cuando físicos examinaban metales.

“Hace sesenta años, los físicos apenas comenzaban a considerar cómo se aplican las reglas de la mecánica cuántica a las propiedades electrónicas de los materiales”, dijo Daniel Mazzone, exfísico del Laboratorio Brookhaven. “Estaban tratando de averiguar qué sucede cuando haces que la ‘brecha de energía’ electrónica entre un aislante y un conductor sea cada vez más pequeña. ¿Simplemente cambias un aislador simple en un metal simple donde los electrones pueden moverse libremente, o haces algo más interesante?”

En el antiferromagnético, los electrones de los átomos adyacentes tienen ejes de polarización magnética alineados en direcciones alternas: arriba, abajo, arriba, abajo, etc. Por otro lado, está el excitónico, los cuales nacen cuando se permite que los electrones se muevan e interactúen para formar estados ligados.

Un aislante es lo opuesto a un metal; es un material que no conduce la electricidad”, dijo Dean. Los electrones en el material generalmente permanecen en un estado de energía bajo o “tierra”. “Todos los electrones están atascados en su lugar, como personas en un anfiteatro lleno; no pueden moverse”, dijo.