Esto podría abrir puertas a tecnologías que creíamos imposibles.
La base de la vida moderna radica en el electromagnetismo, ya que prácticamente toda la tecnología que utilizamos en la actualidad aprovecha alguna propiedad electromagnética que la física ha descubierto a lo largo de los siglos. Descubrir nuevas formas de manipular la luz, una parte esencial del espectro electromagnético, junto con el magnetismo, podría dar lugar a la creación de tecnologías innovadoras, especialmente en el ámbito cuántico, que aún ni siquiera podemos concebir.
En un esfuerzo por explorar en profundidad cómo controlar esta fuerza fundamental de la naturaleza, un equipo de científicos del City College de Nueva York (CCNY) ha logrado atrapar la luz dentro de un metamaterial magnético, y en el proceso, han logrado aumentar la magnetización del material en diez veces. Los resultados de su estudio se han publicado en la revista Nature esta semana.
El material utilizado en este experimento es un semiconductor con capas de cromo, azufre y bromo, y pertenece a una categoría de materiales conocidos como materiales magnéticos de van der Waals, denominados así en honor al físico teórico holandés Johannes Diderik van der Waals. Estos materiales poseen propiedades que son poco comunes en los materiales naturales, y los científicos apenas están comenzando a comprender las posibles aplicaciones que podrían derivarse de ellos.
El fascinante material de Van der Waals tiene la capacidad de engendrar cuasipartículas conocidas como excitones, que establecen interacciones tanto con la luz como con otras partículas. Son precisamente estas interacciones ópticas las que atrapan la luz y confieren al material su sorprendente magnetismo.
"Conforme la luz rebota en el interior del imán, las interacciones se magnifican de manera considerable", señala Florian Dirnberger, miembro del CCNY y autor principal del estudio. "Para ilustrar esto, cuando aplicamos un campo magnético externo, la reflexión de la luz en el infrarrojo cercano se modifica en tal medida que el material experimenta un cambio básico de color. Se trata de una respuesta magneto-óptica sumamente marcada".
Este tipo de interacción intensa entre la luz y el magnetismo no es común, y es por ello que, según los investigadores, muchas tecnologías magneto-ópticas requieren de una detección altamente sensible de la luz. Sin embargo, este nuevo material logra un vínculo entre ambos elementos y podría inaugurar oportunidades para tecnologías que en el pasado se consideraban inalcanzables.
"En la actualidad, las aplicaciones tecnológicas de los materiales magnéticos están principalmente relacionadas con fenómenos magnetoeléctricos", afirma Jiamin Quan, coautor del estudio. "Debido a las interacciones tan intensas entre el magnetismo y la luz, podríamos anticipar en el futuro la creación de láseres magnéticos y la reevaluación de antiguos conceptos de memoria magnética controlada ópticamente".
Font, article de Darren Orf per a "Esquire"
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