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Artículo publicado el 6 de octubre de 2015 en la Universidad de St. Andrews

Un equipo de investigadores dirigidos por científicos de la Universidad de St. Andrews han magnetizado oro en un proceso que podría llevar a una nueva generación de componentes electrónicos que haga que los ordenadores sean más rápidos, más pequeños, y más potentes.

Los científicos investigaron qué sucede en un dispositivo cuando una fina capa de un superconductor, un material que transporta la corriente eléctrica sin generar calor, se introduce entre una capa de material magnético, y una capa de oro.

Oro Líquido

Oro Líquido Crédito: Milena Mihaylova

Descubrieron que, bajo ciertas circunstancias, la capa de oro se magnetiza debido a los portadores de carga que fluyen desde el superconductor al metal.

La capacidad de generar y manipular corrientes magnéticas de este modo tiene potencial para aplicaciones en nuevos tipos de dispositivos electrónicos en el futuro. La investigación se publica en el sitio web de la revista Nature Physics.

Los experimentos implican a un gran equipo de colaboradores, dirigidos por el Profesor Steve Lee de la Universidad de St. Andrews y que incluyen a personal de la Universidad de Bath, la Universidad de Leeds, el Royal Holloway y el Bedford College (Universidad de Londres), la Instalación ISIS y el Instituto Paul Scherrer en Suiza.

El Dr. Machiel Flokstra, de la Facultad de Física y Astronomía en St. Andrews, que lideró el experimento, señala que: “Los superconductores son materiales que, si se enfrían lo suficiente, pierden su resistencia, es decir, que transportan la electricidad sin disipar calor. Esto es posible gracias a que los electrones que transportan la carga eléctrica se unen entre sí en parejas que pueden moverse sin perder energía. Cada electrón por sí mismo es como un pequeño imán, dado que estos electrones cargados giran alrededor de sus propios ejes”.

“Cuando forman estos pares superconductores, estos “espines” electrónicos se alinean de forma opuesta, de forma que el campo magnético se cancela. Resulta que en estos nuevos dispositivos, estos pares de electrones pueden separarse en dos corrientes que se mueven en sentidos contrarios, uno con un campo magnético que apunta (gira) hacia arriba, y otro hacia abajo. La idea de generar “corrientes de espín” es la base del emergente mundo de la espintrónica. En la electrónica convencional sólo pueden manipularse las cargas eléctricas, pero se espera que en el campo de la espintrónica el espín del electrón también pueda controlarse, derivando unos novedosos y avanzados dispositivos electrónicos”.

El Profesor Simon Bending, Director del Departmento de Física de la Universidad de Bath, comenta que: “Ésta es una investigación realmente innovadora cuyo objetivo a largo plazo es reconciliar los campos de la espintrónica y la superconductividad. Creemos que, por primera vez, hemos observado una acumulación de espín surgiendo a partir de una corriente de pares portadores de espín de electrones superconductores que pueden controlarse mediante la manipulación del sentido de la magnetización en un electrodo de control ferromagnético. Éste es el primer paso hacia la creación de dispositivos espintrónicos superconductores que funcionan sin generar calor, y que podrían ser la base de todo un tipo completamente nuevo de computadores que son más rápidos, más pequeños, y más potentes que nunca antes”.

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