Tecnología de iluminación revolucionaria: ¡Se descubren nuevos caminos en la investigación de materiales!

Tecnología de iluminación revolucionaria: ¡Se descubren nuevos caminos en la investigación de materiales!

Un equipo de físicos de la Universidad de Konstanz, dirigido por Davide Bossini, ha desarrollado un método extraordinario que permite cambiar las propiedades de los materiales utilizando la luz. Esta innovadora técnica tiene como objetivo excitar estados magnéticos en materiales, lo que podría revolucionar la transmisión y el almacenamiento de información a temperatura ambiente en el rango de los terahercios. Esto podría ser crucial para el futuro de las tecnologías de datos.

El proceso se basa en cristales cultivados de forma natural y ampliamente disponibles, en particular hematita, y no requiere materiales raros. Esta investigación, publicada en junio de 2025, fue presentada en detalle en la revista “Science Advances”. La idea de utilizar magnones, excitaciones colectivas de espín en materiales magnéticos, como portadores de información responde a la creciente demanda de nuevas tecnologías para procesar grandes cantidades de datos.

Innovaciones tecnológicas a través de magnones

Hasta ahora, los magnones sólo podían excitarse en sus estados de frecuencia más baja. Sin embargo, el nuevo proceso permite un control preciso de la frecuencia, amplitud y vida útil de estas partículas cuánticas. Esto ocurre mediante la excitación óptica directa de pares de magnones, lo que da como resultado cambios no térmicos en las propiedades magnéticas del material. Bossini describe este fenómeno como una modificación temporal del “ADN magnético” del material.

La hematita, el material utilizado, tiene un significado histórico interesante, ya que alguna vez se utilizó en la navegación marítima para las brújulas. Los resultados de la investigación sugieren que los condensados ​​de Bose-Einstein inducidos por la luz a partir de magnones de alta energía son posibles a temperatura ambiente. Esto podría permitir la investigación de efectos cuánticos sin un enfriamiento complejo.

Supercorrientes a temperatura ambiente.

Una investigación separada pero relacionada realizada por físicos dirigida por el profesor Dr. Burkard Hillebrands de la Universidad Técnica de Kaiserslautern logró recientemente un gran avance. Pudieron detectar por primera vez una supercorriente de magnones a temperatura ambiente. En este estudio también participaron físicos teóricos de Israel y Ucrania. Estos hallazgos podrían aumentar significativamente la eficiencia del procesamiento de datos futuro.

Estos nuevos superconductores exhiben fenómenos cuánticos que normalmente sólo ocurren a temperaturas bajo cero. Hillebrands destaca el importante papel de los estados cuánticos macroscópicos en la tecnología del futuro, mientras que los investigadores utilizan los condensados ​​de Bose-Einstein para explorar las leyes del mundo cuántico relacionadas con las supercorrientes.

Como partículas cuánticas de ondas de espín en materiales magnéticos, los magnones son fáciles de crear, modificar y detectar, y al mismo tiempo consumen poca energía. Este avance abre nuevas aplicaciones en la investigación básica y podría representar una alternativa a las tecnologías de semiconductores convencionales.

Física cuántica y nuevos materiales.

Además, un equipo de investigación internacional, incluida la Universidad de Würzburg, ha desarrollado una forma especial de superconductividad que potencialmente podría avanzar en el desarrollo de computadoras cuánticas. Los superconductores son conocidos por conducir electricidad sin resistencia, lo que los convierte en candidatos ideales para componentes electrónicos en dispositivos de alta tecnología.

El grupo de investigación construyó un componente híbrido compuesto por un superconductor estable y un aislante topológico. Esta combinación permite que las propiedades superconductoras sean controladas con precisión por campos magnéticos externos, lo que lleva a un estado exótico en el que coexisten la superconductividad y el magnetismo. Este nuevo diseño podría estabilizar los bits cuánticos, ofreciendo perspectivas prometedoras para futuras computadoras cuánticas.

Los descubrimientos en física cuántica y nuevos materiales por parte de los distintos grupos de investigación muestran que la ciencia se encuentra en un punto de inflexión. Los hallazgos sobre magnones y superconductores ofrecen no sólo conocimientos sobre la física fundamental, sino también aplicaciones prácticas que podrían cambiar la forma en que se procesan los datos en el futuro.

Esta importante investigación forma parte de proyectos más amplios que cuentan con el apoyo de varias instituciones y programas de financiación, como el Clúster de Excelencia ct.qmat de la Universidad de Würzburg y la Fundación Alemana de Investigación (DFG). La colaboración entre investigadores internacionales podría allanar el camino para tecnologías innovadoras en procesamiento de datos y computación cuántica. Se pueden encontrar más detalles sobre este trabajo en las publicaciones originales de los equipos de investigación relevantes.

Para más información lea los informes de Universidad de Constanza, Chemie.de y Universidad de Wurzburgo.