Por primera vez, se ha demostrado de manera experimental el equivalente magnético de la electricidad, denominado “magnetricidad”
Así como un flujo de electrones produce corriente eléctrica, se ha observado polos magnéticos norte y sur individuales deambulando libremente, lo que genera una “corriente” magnética.
El resultado podría conducir a la elaboración de una “magnetrónica”, incluyendo memorias de computadora a nano-escala.
Los imanes normalmente tienen dos polos, norte y sur, que son inseparables. Si se corta un imán por la mitad, como resultado cada parte desarrolla su propios polo norte y sur. Esto es cierto incluso si se desmonta un imán hasta llegar a sus átomos individuales, ya que cada uno se comporta como un diminuto imán con dos polos.
Pero los físicos teorizaron que los monopolos magnéticos individuales —polos norte y sur que no están vinculados en parejas y pueden moverse independientemente uno del otro— podrían formar un material cristalino llamado hielo de spin.
Figuras cambiantes
En este “hielo”, los átomos individuales siguen teniendo polos norte y sur. Pero los patrones en su orientación se propagarían a través del material y se verían como pequeños polos magnéticos que se mueven por ahí (véase ilustración). Estos patrones serían efectivamente monopolos en lo que se refiere a las mediciones.
En septiembre, dos equipos de físicos lanzaron neutrones sobre hielo de spin hecho de compuestos con contenido de titanio refrigerados a cerca del cero absoluto. El comportamiento de los neutrones indicó que había monopolos presentes en el material.
Ahora, otro equipo ha logrado medir la cantidad de “carga” magnética en los monopolos y medir por primera vez el análogo magnético de la corriente eléctrica. El equipo ha llamado “magnetricidad” al movimiento e interacción de los monopolos .
El experimento, publicado en Nature, fue dirigido por Steven Bramwell del Centro para la Nanotecnología de Londres en el Reino Unido. Bramwell fue miembro del equipo dirigido por Tom Fennell, del Instituto Laue-Langevin en Grenoble, que informó los resultados con los neutrones en septiembre.
“Carga” magnética
Para obtener una información más detallada sobre los monopolos que la que se había logrado antes, el equipo de Bramwell inyectó muones —primos de corta duración de los electrones— en el hielo de spin. Al desintegrarse los muones, emitieron positrones en direcciones influidas por el campo magnético del interior del hielo de spin.
Esto reveló no sólo que había monopolos presentes, sino que se movían, produciendo una corriente magnética.
También permitió que el equipo midiera la cantidad de carga en los monopolos magnéticos. Resultó ser de 5 magnetones de Bohr por ängstrom, lo cual quedó en estrecho acuerdo con la teoría, que predecía 4,6. A diferencia de la carga eléctrica de los electrones, que es fija, la carga de los monopolos magnéticos varía con la temperatura y la presión del hielo de spin.
Shivaji Sondhi, de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey, un investigador del hielo de spin que no es miembro del equipo de Bramwell, calificó el nuevo logro como “un triunfo de una incursión experimental audaz”, en un comentario en Nature que acompaña al artículo. “El experimento en sí mismo y la determinación de la carga de los monopolos magnéticos son sorprendentes”.
Achicando memorias
Los datos de los discos duros de computadora se almacenan magnetizando sus superficies con patrones que representan 1s y 0s. Bramwell especula que los monopolos se podrían utilizar como una forma mucho más compacta de memoria que cualquier otra disponible en la actualidad, dado que los monopolos son del tamaño de un átomo.
“Esto está en las primeras etapas, pero quién sabe a qué podrían llegar las aplicaciones de la magnetricitdad dentro de 100 años”, dijo.
Los monopolos del hielo de spin no son los mismos que los monopolos cósmicos, partículas magnéticas fundamentales teóricas que se habrían creado en el Big Bang, y que nunca han sido observadas.
Referencia de publicación Nature (DOI: 10.1038/nature08500)
Fuente: New Scientist. Aportado por Eduardo J. Carletti
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