Física

Midiendo la relación entre espines aislados


(NC&T) Los nuevos conocimientos que se obtengan sobre estas interacciones pueden encontrar aplicación directa en el avance de las técnicas magnéticas de grabación, así como en el desarrollo de nuevas tecnologías de la información basadas en el espín, como por ejemplo las computadoras cuánticas.

La investigación es obra de expertos del Instituto Max Planck en Stuttgart y Halle, en colaboración con colegas del CNRS en Grenoble, Francia.

La interacción entre átomos magnéticos aislados, adsorbidos en una superficie, ha sido analizada en el ámbito teórico desde mediados del siglo pasado, y esas predicciones han podido ahora, por primera vez, ser comparadas con experimentos en átomos aislados.

La punta metálica de un microscopio STM pasa sobre una superficie conductora dando el acceso a una especie de mapa de altura a escala atómica. Para medir los pequeñísimos efectos magnéticos, los investigadores tuvieron que enfriar su microscopio hasta muy bajas temperaturas (-267 grados centígrados) y desarrollar los experimentos en un ambiente aislado de vibraciones y sonidos. La baja temperatura por un lado congela el movimiento de los átomos, permitiendo la investigación de los átomos aislados, y por otro lado incrementa la resolución espectroscópica del equipo.

Espines aislados
Visión artística del uso de la punta del microscopio STM realizando mediciones. (Foto: Max-Planck-Institut für Festkörperforschung)
Los arreglos atómicos en los que han sido estudiadas las interacciones, se prepararon disociando selectivamente moléculas aisladas que contenían átomos de cobalto. La labor se hizo con la punta del microscopio STM.

Los resultados de los investigadores del Instituto Max Planck son los primeros y prometedores pasos hacia nuevas sendas de desarrollo para manipular y diseñar materiales y nanoestructuras a escala atómica, aprovechándose de la naturaleza cuántica del magnetismo. Al mismo tiempo, los resultados van a servir para profundizar en el conocimiento de las interacciones fundamentales entre espines aislados.


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