Magnetismo provocado mediante láser

Unos investigadores han descubierto que la luz, en forma de láser, puede desencadenar un tipo de magnetismo en un material que normalmente no es magnético.

El hallazgo lo ha hecho el equipo de Xiaodong Xu, de la Universidad de Washington en la ciudad estadounidense de Seattle, y Wang Yao, de la Universidad de Hong Kong.

El magnetismo provocado por el láser se centra en el comportamiento de los electrones.

Los electrones presentan una propiedad electrónica llamada "espín", que tiene aplicaciones potenciales en la computación cuántica.

Los investigadores descubrieron que los electrones del material se orientan en la misma dirección cuando son iluminados por los fotones de un láser.

En los experimentos, el equipo trabajó con láminas ultrafinas (con un grosor de apenas tres capas de átomos cada una) de diseleniuro de tungsteno y disulfuro de tungsteno. Ambos son materiales semiconductores, llamados así porque su conductividad eléctrica tiene un valor intermedio entre el de un metal totalmente conductor y el la de un material aislante. Sus usos abarcan la fotónica y las células solares, entre otros campos. Los investigadores apilaron las dos láminas para conformar una estructura integrada por unidades repetidas.

Recreación artística del ferromagnetismo inducido por la luz que los investigadores observaron en láminas ultrafinas de diseleniuro de tungsteno y disulfuro de tungsteno. La luz láser, mostrada en amarillo, excita a un excitón, que consta de un electrón (azul) y su carga positiva asociada, también conocida como hueco (rojo). Esta actividad induce interacciones de intercambio de largo alcance entre otros huecos atrapados en la superred de moiré, orientando sus espines en la misma dirección. (Ilustración: Xi Wang / University of Washington)

Las láminas apiladas de esta manera suelen ser de gran utilidad para la investigación en física cuántica y en ciencia de los materiales, ya que su estructura de superred puede mantener a los excitones en el sitio adecuado. El excitón es una pareja integrada por un electrón "excitado" y su carga positiva asociada. Es posible medir cómo cambian sus propiedades y comportamiento en diferentes configuraciones de superredes.

El equipo de Xiaodong Xu y Wang Yao expone los detalles técnicos de su descubrimiento en la revista académica Nature, bajo el título “Light-induced ferromagnetism in moiré superlattices”. (Fuente: NCYT de Amazings)