Adéntrate en un mundo oculto tan pequeño que es casi inimaginable: la nanoescala. Imagina un mechón de cabello, encógelo un millón de veces y ahí lo tienes. Aquí, los átomos y las moléculas son maestros de obras y crean nuevas propiedades que aún no se han descubierto.

Los investigadores de la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Missouri, Deepak Singh y Carsten Ulrich, junto con sus equipos de estudiantes y becarios postdoctorales, hicieron recientemente un importante descubrimiento a nanoescala: una cuasipartícula que se encuentra en todos los materiales magnéticos de nuevo tipo, sean los que sean. potencia o temperatura.

Estas nuevas propiedades alteran lo que los investigadores sabían anteriormente sobre el magnetismo, demostrando que no es tan estable como se creía.

“Todos hemos visto burbujas que se forman en agua con gas u otras bebidas carbonatadas”, dijo Ulrich, Profesor Distinguido de Física y Astronomía de los curadores. “Las cuasipartículas son como estas burbujas y hemos descubierto que pueden girar libremente a velocidades extraordinarias”.

El descubrimiento podría ayudar a desarrollar una nueva generación de productos electrónicos que sean más rápidos, más inteligentes y más eficientes energéticamente. Pero primero, los científicos deben determinar cómo podría funcionar este hallazgo en estos procesos.

Un campo científico que podría beneficiarse directamente del descubrimiento de los investigadores es la espintrónica o “electrónica del espín”. Mientras que la electrónica tradicional utiliza la carga eléctrica de los electrones para almacenar y procesar información, la espintrónica utiliza el espín natural de los electrones, una propiedad intrínsecamente ligada a la naturaleza cuántica de los electrones, dijo Ulrich.

Por ejemplo, la batería de un teléfono celular puede durar cientos de horas con una carga cuando se alimenta con espintrónica, dijo Singh, profesor asociado de física y astronomía que se especializa en espintrónica.

“La naturaleza del espín de estos electrones es responsable de los fenómenos magnéticos”, dijo Singh. “Los electrones tienen dos propiedades: una carga y un espín. Entonces, en lugar de usar la carga tradicional, usamos la propiedad de espín o giro. Esto es más eficiente porque el espín disipa mucha menos energía que la carga”.

El equipo de Singh, incluido el ex estudiante graduado Jayasen Gow, manejó los experimentos, utilizando los años de experiencia de Singh en la mejora de sus propiedades con materiales magnéticos. El equipo de Ulrich, junto con el investigador postdoctoral Daniel Hill, analizó los resultados de Singh y construyó modelos para explicar el comportamiento único observado bajo el potente espectrómetro del Laboratorio Nacional Oak Ridge.

El estudio actual se basa en el estudio anterior del equipo, publicado en Comunicaciones de la naturalezadonde informaron por primera vez de este comportamiento dinámico a nivel de nanoescala.

Se publicó “Cinética topológica emergente de cuasipartículas en nanoimanes construidos”. Investigación de revisión físicauna revista de la Sociedad Estadounidense de Física. Este trabajo fue apoyado por subvenciones de la Oficina de Ciencias, Ciencias Energéticas Básicas del Departamento de Energía de EE. UU. (DE-SC0014461 y DE-SC0019109). El contenido es responsabilidad exclusiva de los autores y no representa necesariamente las opiniones oficiales de la agencia financiadora.

Gu, ahora becario postdoctoral en el Laboratorio Nacional Oak Ridge, y Hill son el primer y segundo autor del estudio. Entre los investigadores de Mizzou se encontraban Valeria Lauter, Laura Stingassio y Piotr Zolnierczuk, científicos de Oak Ridge.

Source link

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here