Los recientes avances en el magnetismo han introducido un nuevo fenómeno conocido como altermagnetismo, que se ha mostrado prometedor para revolucionar la electrónica del futuro. A diferencia de los ferromagnetos tradicionales, donde todos los espines atómicos se alinean para crear un campo magnético significativo, los alterimanes exhiben una característica única: poseen fuertes propiedades magnéticas internas mientras que externamente parecen no magnéticos. Este comportamiento excepcional se asemeja al de los antiferromagnetos, donde los espines internos opuestos se anulan entre sí. Sin embargo, las propiedades magnéticas internas de los imanes alternos pueden proporcionar formas más eficientes de transferir y manipular información que los imanes convencionales.
Debido a su atracción magnética neta, la detección de imanes alternos ha demostrado ser un desafío con las técnicas de medición estándar. En dos artículos de investigación innovadores publicados en Cartas de evaluación físicaLos científicos han desarrollado técnicas avanzadas de rayos X que permiten mapear y medir la estructura interna de otros imanes.
En el primer artículo, los investigadores dieron a conocer un método innovador de rayos X llamado dicroísmo circular de dispersión de rayos X inelásticos resonantes (RIXS-CD). Las técnicas tradicionales de rayos X luchan por mapear y diferenciar con precisión los dominios magnéticos dentro de los materiales altermagnéticos. Sin embargo, al rotar muestras de estos materiales bajo un haz de rayos X, el equipo pudo crear huellas magnéticas únicas para cada dominio, lo que generó mapas precisos de estas regiones magnéticas. Según los investigadores, «RIXS-CD detecta la ruptura de la simetría unitaria (espacial) a través de órdenes magnéticas de ruptura en T», posicionando este método como una técnica complementaria al dicroísmo circular magnético de rayos X (XMCD), con potencial aplicabilidad a un espectro más amplio de antiferromagnetos, incluidas variantes no colineales.
El segundo artículo se centra en una técnica conocida como dicroísmo circular en difracción de fotoelectrones resonantes (CD-RPED), propuesta por Peter Krüger de la Universidad de Chiba en Japón. Este método tiene como objetivo medir la fuerza magnética de una única capa atómica, que de otro modo sería invisible. Al enfocar los rayos X sobre los átomos de los materiales altermagnéticos, los átomos emiten electrones, que se ven afectados por las capas magnéticas circundantes. Esta interacción produce un patrón único, o «eco», que permite a los investigadores cuantificar las propiedades magnéticas de las capas atómicas ocultas. Krüger enfatizó que los hallazgos se aplican a todos los altermagnetos y sientan las bases para que CD-RPED se convierta en una herramienta esencial para caracterizar posibles materiales altermagneticos.
Estos avances en las técnicas de rayos X son fundamentales para llevar el altermagnetismo al espectro visible de la investigación científica. La capacidad de mapear y medir propiedades altermagnéticas aumenta nuestra comprensión de cómo funciona esta forma de magnetismo, allanando el camino para la próxima generación de tecnologías informáticas basadas en espín. Estas tecnologías tienen como objetivo aprovechar el espín intrínseco de los electrones para realizar cálculos, lo que promete un salto adelante en eficiencia y rendimiento.
A medida que los investigadores continúan explorando el complejo comportamiento de los imanes alternos utilizando estas técnicas innovadoras, el potencial de nuevas aplicaciones en electrónica e informática se vuelve cada vez más tangible.
