Se ha demostrado la teoría de la memoria magnética en materiales bidimensionales; ahora esperamos un aumento en la capacidad de los discos duros.

Nuevo límite experimental: se ha descubierto el ciclo completo de fases magnéticas exóticas en un material atomísticamente fino

Físicos de la Universidad de Texas en Austin registraron por primera vez la evolución secuencial completa de dos estados magnéticos únicos que antes existían solo como fases aisladas. El experimento permitió formar “islas magnéticas” estables de apenas unos nanómetros, un paso hacia futuros acumuladores de datos superdensos.

¿Qué se descubrió?
1. Fase BKT (Berezinskii-Kosterlitz-Thouless)

Al enfriar entre –150 °C y –130 °C, el material bidimensional atomísticamente fino entra en estado BKT. En este estado los momentos magnéticos forman pares de vortices acoplados que giran en direcciones opuestas. Cada vórtice está limitado a unos pocos nanómetros.

2. Fase “reloj” de seis estados

Al bajar aún más la temperatura, el material pasa a una segunda fase: una fase de reloj de seis estados ordenada. Los momentos magnéticos adoptan una de las seis orientaciones posibles, similares a las agujas de un reloj. Estos estados son estables y duraderos, lo que los hace potencialmente aptos para grabar información.

Estas dos fases, predecesoras entre sí, habían sido observadas por separado, pero nadie había reproducido el ciclo completo.

Material y métodos
El experimento se realizó en un cristal de trisulfuro de níquel-fósforo (NiPS₃). Los resultados están confirmados tanto teórica como experimentalmente mediante micropolarimetría óptica no lineal.

Significado científico
- Confirman modelos fundamentales del magnetismo bidimensional y la física topológica.
- La contribución del científico soviético Vadim Berezinskii, fundador de la transición BKT, se valida con datos prácticos. Por el desarrollo de esta teoría, en 2016 se otorgó el Premio Nobel a Kosterlitz y Thouless.
- La demostración de vortices magnéticos nanoescalares estables en un sistema puramente bidimensional abre nuevas posibilidades para controlar la magnetización a nivel atómico.

Perspectivas
Los científicos planean buscar materiales donde estas fases exóticas se estabilicen a temperaturas más altas, cercanas al ambiente. Esto podría conducir a la creación de dispositivos magnéticos nanocompactos, avances en spintrónica y nuevas tecnologías de almacenamiento de datos.