Un equipo internacional de científicos, con participación de la Universidad de Barcelona, ha captado imágenes directas de las ondas magnéticas mediante experimentos en los que se generan secuencias de ondas de espines, los 'giros' de los electrones. El avance puede ayudar a manipular mejor la información en nanodispositivos magnéticos.
En materiales magnéticos, los espines o 'giros' de los electrones se unen para formar excitaciones colectivas denominadas 'ondas de espín'. Ahora, una serie de experimentos de microscopia magnética de rayos X ha permitido crear una 'película' de ondas de espín en la que se han podido observar cómo aparecen nuevas ondas magnéticas localizadas.
Estas investigaciones, desarrolladas por científicos de la Universidad de Barcelona (UB), la Universidad de Nueva York y la Universidad de Stanford (EE UU), se describen en dos artículos, uno publicado esta semana en la revista Nature Communications, y otro en septiembre en Physical Review Letters.
"Estos resultados contribuyen a comprender mejor la dinámica de las ondas de espín en la nanoescala y ofrecen una mayor libertad a la hora de manipular información en nanodispositivos magnéticos", explica Ferran Macià, investigador de la UB y la Universidad de Nueva York.
El diseño de estos experimentos también ha permitido observar ondas magnéticas solitarias denominadas 'solitones', descritas en los años 70. Estas ondas, que se propagan sin deformarse, se forman como consecuencia de un delicado equilibrio de fuerzas magnéticas, como las ondas acuáticas que dan lugar a un tsunami.
Los solitones magnéticos podrían aprovecharse para transmitir datos en circuitos magnéticos de forma energéticamente más eficiente que en los actuales, que necesitan el movimiento de la carga eléctrica.
Las pruebas para estos estudios se han realizado en el Laboratorio del Acelerador Nacional del Stanford Linear Accelerator Center (SLAC), en California (EE UU).
Referencia bibliográfica:
D. Backes, F. Macià, S. Bonetti, R. Kukreja, H. Ohldag, y A. D. Kent. «Direct observation of a localized magnetic soliton in a spin-transfer nanocontact». Physical Review Letters, 17 de septiembre de 2015. Doi: 10.1103/PhysRevLett.115.127205
S. Bonetti, R. Kukreja, Z. Chen, F. Macià, J. M. Hernández, A. Eklund, D. Backes, J. Frisch, J. Katine, G. Malm, S. Urazhdin, A. D. Kent, J. Stöhr, H. Ohldag y H. A. Dürr. "Direct observation and imaging of a spin-wave soliton with p-like symmetry". Nature Communications,16 de noviembre de 2015. Doi: Doi: 10.1038/ncomms9889
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