Académicos del Programa de Doctorado en Ciencias Físicas publican artículo en la prestigiosa revista Nature Nanotechnology

El exitoso artículo publicado el pasado 25 de febrero viene de una larga colaboración con el grupo experimental del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf en Alemania.

Un factor de impacto de 37,49 tiene la revista científica “Nature Nanotechnology”, en la cual se publicó un artículo realizado junto a colaboradores internacionales los investigadores Rodolfo Gallardo (USM) y Pedro Landeros (USM) del Programa conjunto de doctorado en Ciencias Físicas que la Universidad Santa María tiene con la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso.

“El trabajo denominado ‘Emission and propagation of 1D and 2D spin waves with nanoscale wavelengths in anisotropic spin textures’ es uno de los más importantes en los cuales hemos trabajado y es uno de los frutos de una larga colaboración con el grupo experimental de la división de magnetismo del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf en Alemania. El trabajo contiene experimentos, simulaciones computacionales y teoría, que fue lo que desarrollamos con nuestro equipo en Chile [Dr. Rodolfo Gallardo (USM), Prof. Pedro Landeros (USM) y el Prof. Alejandro Roldán (U. de Aysen)]. Este trabajo, sin duda, ayuda a consolidarnos a nivel internacional como grupo teórico en el área de magnetismo de nanoestructuras” sostuvo el doctor en Ciencias Físicas Rodolfo Gallardo.

-¿De qué trata el artículo?

La publicación trata básicamente sobre la dinámica de ondas de espín en nanoestructuras magnéticas. ¿Qué son estos espines? Son como pequeños imanes atómicos que componen la materia y que se conectan unos con otros de tal manera que, en un material ferromagnético, cualquier alteración en uno de ellos, puede viajar en el espacio y propagarse tal como una onda mecánica en el agua. Estas ondas magnéticas se pueden generar a escalas muy pequeñas y en este artículo en particular se logran visualizar en tiempo real y se logran controlar y emitir, que es lo más importante, con longitudes de onda nanométricas.

-¿Cómo nace la idea de investigar sobre nano estructuras magnéticas?

-La motivación de estudiar nanoestructuras magnéticas se genera debido a las propiedades físicas únicas y a las diversas aplicaciones tecnológicas que se presentan en estos sistemas. Dentro de las más importantes se pueden destacar: memorias magnéticas, nano-osciladores, dispositivos lógicos, entre muchas otras.

-¿Cuánto tiempo llevan trabajando en esta área? 

-En el área de dinámica de espín en nanoestructuras magnéticas llevamos trabajando aproximadamente 10 años.

-¿Pensaron que tendría tanta repercusión? ¿Qué aplicación tendría, por ejemplo, el lograr controlar las emisiones de ondas de espín?

Si. Desde un principio supimos que éste era un trabajo importante. El control de la emisión de ondas de espín es muy importante del punto de vista de la nanotecnología, ya que se espera que dispositivos basados en la manipulación de estas ondas magnéticas reemplacen a los transistores, donde la transmisión de información depende de electrones moviéndose en microprocesadores, lo que inevitablemente causa un calentamiento no deseado debido a la resistencia eléctrica. Con las ondas de espín evitamos el desperdicio de energía ya que los electrones no se propagan de un lado a otro del dispositivo. Si pensamos en cada sitio atómico como un diminuto imán, los que en un material ferromagnético se orientan típicamente de forma paralela y están fuertemente acoplados, entonces al cambiar localmente la orientación de estos imanes atómicos, la interrupción viaja a los átomos vecinos, desencadenando la propagación de una «onda de espín», la que se puede usar para codificar y distribuir información.

Créditos de Imagen: HZDR