Físicos capturan las primeras imágenes del espín atómico

Aunque los científicos argumentan que la tecnología emergente de la espintrónica puede estar sobre la electrónica convencional para construir la próxima generación de computadoras ý otros dispositivos más eficientes, rapidos y pequeños, nadie había visto en realidad el spin —una propiedad mecanocuántica de los electrones— en átomos individuales hasta ahora. En un estudio pulicado en línea com adelanto de la revista Nature Nanotechnology el domingo, físicos de la Universidad de Ohio y de la Universidad de Hamburgo presentan las primeras imágenes del espín en acción

Los investigadores utilizaron un microscopio construido para este propósito con una punta recubierta de hierro para manipular átomos de cobalto sobre una placa de manganeso. Por el sistema de microscopía de efecto túnel, el equipo resposicionó átomos individuales de cobalto en una superficie que cambiaron la dirección de los espines de los electrones. Las imágenes capturadas por los científicos mostraron que los átomos aparecen como un pico simple si la dirección del espín es hacia arriba, y un pico doble de la misma altura cuando la dirección del espín es hacia abajo.

Imágenes del espín

El estudio infica que los científicos pueden observar y manipular el espín, un descubrimiento que podría tener en el futuro un gran impacto en el desarrollo de nanotecnologías de registro magnético, computadoras cuánticas y dispositivos espintrónicos.

“Las diferentes direcciones en el espín pueden significar diferentes estados de almacenamiento de datos”, dijo Saw-Wai Hla, un profesor asociado de física y astronomía en el Instituto de Fenómenos Cuánticos y Nanotecnología de la Universidad de Ohio, y uno de los principales investigadores en el estudio. “Los dispositivos de memoria en las computadoras comunes implican decenas de miles de átomos. En el futuro, podríamos se capaces de utilizar un átomo y cambiar la potencia de la computadora a miles [de veces más]”.

Se espera que, a diferencia de los dispositivos electrónicos, que generan calor, los basados en el espín disipen mucha menos energía.

Los experimentos se llevaron a cabo en un vacío ultra elevado a una baja temperatura, de 10 Kelvin, y utilizando helio líquido. Los investigadores deberán observar el fenómeno a temperatura ambiente antes de que se pueda utilizar en los discos rígidos de las computadoras.

Pero el nuevo estudio indica un camino hacia esa aplicación, dijo el autor líder del estudio Andre Kubetzka de la Universidad de Hamburgo. Para tomar imágenes del espín, el equipo no sólo utilizó una nueva técnica, sino también una superficie de manganeso con un espín que, a su vez, permitió a los científicos manipular el espín de los átomos de cobalto bajo estudio.

“La combinación de la manipulación de átomos y sensibilidad al espín ofrece la nueva perspectiva de construir estructuras a escala atómica e investigar sus propiedades magnétcas”, dijo Kubetzka.

Fuente: Physorg. Aportado por Eduardo J. Carletti

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