Cuando los átomos hacen fiesta, surge un imán

¡Hola, apasionados del STEAM! Hoy vamos a sumergirnos en el fascinante mundo de los materiales cuánticos y cómo están dando forma al futuro de la información ultrarrápida y eficiencia energética. ¿Quién dijo que la ciencia no puede tener un toque de magia? Bien, sabemos que los átomos son como los bailarines tímidos de una fiesta, pero resulta que, ¡también saben cómo arrasar en la pista! Un grupo de científicos de la Universidad Rice se puso a explorar cómo hacer que estos átomos se meneen en círculos y, ¡sorpresa!, lograron convertir un cristal de tierras raras en un imán. ¿Cómo? Con una vibración en forma de sacacorchos llamada fonón quiral. ¡Suena a fiesta, verdad?

Resulta que al exponer el fluoruro de cerio a unos pulsos de luz ultrarrápidos, los átomos comenzaron a hacer una danza que activó los espines de los electrones. ¿La traducción? Los átomos se pusieron a girar y los electrones se alinearon con ese movimiento, imaginen a los electrones como pequeñas brújulas bailando al ritmo de la música atómica. Boris Yakobson, el mago detrás de este truco, nos cuenta que normalmente necesitaríamos un campo magnético potente para lograr esto, pero aquí, la danza quiral de los átomos hace todo el trabajo pesado. ¡Una fiesta sin cables! Pero, atención, esta fuerza que alinea los espines dura más que un chiste malo, ¡y eso es decir mucho! Aunque el efecto es fugaz, es más duradero que el pulso de luz que lo desencadenó, es como si la pista de baile siguiera vibrando después de que la música se detiene.

Hablemos del hecho gracioso aquí, los electrones, siendo más ligeros y rápidos que los átomos, generalmente se adaptan a nuevas posiciones sin problemas; pero resulta que cuando los átomos deciden hacer la conga, los electrones toman su tiempo para seguir el ritmo. La simetría de inversión del tiempo se rompe, y la física nos lanza un guiño cósmico, entonces, ¿por qué nos debería importar todo este movimiento atómico? Bueno, resulta que esta danza no solo es para entretenernos, el acoplamiento espín-fonón, ese fenómeno fascinante, tiene aplicaciones prácticas, como en la escritura de datos en un disco duro. Los científicos aquí están básicamente enseñándonos el paso para diseñar materiales magnéticos y cuánticos que no existen en la naturaleza. ¡Innovación en la pista de baile cuántica! En resumen, amigos, los átomos están de fiesta, bailando y alineando electrones, la ciencia nunca deja de sorprendernos, ¿verdad? Estemos atentos a lo que estos científicos nos tienen reservado para el próximo hit del mundo cuántico. ¡Hasta la próxima, bailarines de la ciencia!