Primera evidencia experimental de la existencia de hopfiones en cristales

La existencia de hopfiones en cristales, demostrada por vez primera en un experimento reciente, abre una nueva dimensión tecnológica.

Los hopfiones, estructuras de espín magnético predichas hace décadas, se han convertido en un tema de investigación candente y desafiante en los últimos años. En un nuevo estudio, un equipo de científicos de Suecia, Alemania y China, encabezado por Fengshan Zheng, de la Universidad Tecnológica del Sur de China, ha conseguido demostrar de manera experimental su existencia en cristales.

"Nuestros resultados son importantes tanto desde un punto de vista fundamental como aplicado, ya que ha surgido un nuevo puente entre la física experimental y la teoría matemática abstracta, llevando potencialmente a los hopfiones a encontrar una aplicación práctica en la espintrónica", afirma Philipp Rybakov, del Departamento de Física y Astronomía en la Universidad de Uppsala en Suecia, y coautor del estudio.

Comprender mejor cómo funcionan los distintos componentes de los materiales es importante para el desarrollo de materiales innovadores y de la tecnología del futuro. El campo de investigación de la espintrónica, por ejemplo, que estudia el espín de los electrones, ha abierto posibilidades prometedoras para combinar el magnetismo y la electricidad de los electrones para aplicaciones en nuevos campos de la electrónica.

Los hopfiones y los skyrmiones magnéticos son estructuras topológicas que han sido un tema candente de investigación en la última década debido a sus propiedades únicas similares a las de las partículas, que los convierten en objetos prometedores para aplicaciones en el campo de la espintrónica. Los skyrmiones son estructuras bidimensionales, en tanto que los hopfiones son estructuras tridimensionales.

La ilustración recrea las direcciones de los espines magnéticos en un anillo hopfiónico. (Imagen: Philipp Rybakov, Uppsala University. CC BY)

Zheng, Rybakov y sus colegas exponen los detalles técnicos de su hallazgo en la revista académica Nature. (Fuente: NCYT de Amazings)