Descubren un fenómeno exótico en nanoimanes

Observar el mundo de las estructuras más pequeñas de materia ha venido siendo un terreno ignoto para los físicos. A escala nanométrica, estructuras hechas de una cantidad tan pequeña de átomos que puede ser contada en decenas o centenas, pueden exhibir fenómenos totalmente nuevos e inesperados, y de hecho en la historia reciente de la física se han descubierto unos cuantos. En este terreno ignoto, la naturaleza deja de comportarse de manera predecible por las leyes macroscópicas de la física que en cambio sí nos permiten predecir la conducta de objetos macroscópicos.

Un equipo que incluye a Yonathan Anahory y Avia Noah, ambos de la Universidad Hebrea de Jerusalén en Israel, ha descubierto, mediante experimentos con nanoimanes, un nuevo fenómeno magnético que obligará a replantearse algunos conceptos científicos y que además tiene un buen potencial para diversas aplicaciones prácticas en sectores industriales.

El equipo se llevó una gran sorpresa al toparse con el fenómeno mientras observaba imágenes del magnetismo generado por nanoimanes. "Era la primera vez que veíamos un imán comportándose así", confiesan. El fenómeno del cual han sido los primeros testigos puede describirse como un "magnetismo de bordes".

Las imágenes mostraron que el material magnético que los investigadores estaban estudiando solo retenía el magnetismo en los bordes, de hecho sólo en los 10 nanómetros del borde, poquísimos si tenemos en cuenta que un pelo humano tiene unos 100.000 nanómetros de grosor.

Este efecto nanométrico, aunque muy pequeño, podría tener amplias aplicaciones en nuestra vida cotidiana. En la actual carrera tecnológica orientada a conseguir miniaturizar más todos los componentes y hacerlos más eficientes energéticamente, los esfuerzos se centran en pequeños imanes con diferentes formas. El nuevo magnetismo de bordes ofrece la posibilidad de fabricar imanes cuya forma sea la de un largo hilo con solo 10 nanómetros de grosor. Estos imanes podrían curvarse del modo más adecuado en cada situación. "Podría revolucionar la forma de fabricar dispositivos de espintrónica", subraya Anahory, refiriéndose a la próxima generación de dispositivos nanoelectrónicos que se caracterizarán por un menor consumo de energía y una mayor capacidad de memoria y procesamiento.

Recreación artística del magnetismo de bordes descubierto mediante microscopía magnética. (Ilustración: Ori Lerman)

El descubrimiento del magnetismo de bordes tuvo mucho de casualidad: Anahory decidió analizar de un modo atípico un nuevo nanomaterial magnético producido por un colega de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) en España. Para el descubrimiento también resultó decisivo el uso de un nuevo tipo de microscopía magnética desarrollado en Israel, que puede medir el campo magnético de un solo electrón.

El equipo de Anahory expone los detalles técnicos de su descubrimiento en la revista académica Nano Letters, bajo el título “Interior and Edge Magnetization in Thin Exfoliated CrGeTe₃ Films”. (Fuente: NCYT de Amazings)