El magnetismo influye en los movimientos atómicos: ¡revolución en la nanotecnología!

El magnetismo influye en los movimientos atómicos: ¡revolución en la nanotecnología!

Un nuevo avance en nanofísica muestra que el magnetismo puede controlar el movimiento de átomos individuales en las superficies. Científicos de la Universidad de Kiel (CAU) y de la Universidad de Hamburgo han descubierto que los átomos no se mueven al azar, sino a lo largo de filas magnéticas, lo que podría tener importantes implicaciones para la ciencia de los materiales y la nanotecnología. Estos resultados fueron publicados en la revista "Nature Communications".

En sus experimentos, los investigadores utilizaron un microscopio de efecto túnel para examinar el movimiento de átomos como cobalto, rodio e iridio en una sola capa de manganeso que se evaporó sobre una superficie de renio. La superficie estaba ordenada magnéticamente y tenía propiedades magnéticas conocidas. Los experimentos se llevaron a cabo a temperaturas extremadamente bajas, cercanas al cero absoluto, lo que proporcionó las condiciones previas para realizar mediciones precisas.

Mecanismos de movimiento atómico.

El grupo de investigación descubrió que los átomos expuestos a un pulso de corriente se movían en una dirección específica, lo que estaba influenciado por las propiedades magnéticas de la superficie. Esto fue cierto incluso para los átomos no magnéticos, lo que indica que la interacción entre los átomos y la superficie magnética es crucial para la dirección del movimiento. Los cálculos de mecánica cuántica realizados en supercomputadoras confirmaron que energéticamente es más fácil moverse a lo largo de las filas magnéticas.

Estos resultados abren nuevas posibilidades para el control específico de los movimientos atómicos. En nanotecnología, esto podría conducir a avances en el desarrollo de semiconductores, catalizadores y nanoestructuras adaptadas que puedan realizar funciones específicas.

Información sobre la nanofísica

La Universidad Libre de Berlín es conocida por sus muchos años de experiencia en nanofísica y física de superficies. Sus áreas de investigación van desde el estudio de moléculas como interruptores y nanomotores hasta materiales de baja dimensión. El trabajo científico se centra en comprender y aprovechar los efectos de la mecánica cuántica en los sistemas atómicos. Esto incluye, entre otras cosas, la investigación de superficies magnéticas y el desarrollo de nanomateriales funcionalizados con precisión atómica.

Las últimas tecnologías en este campo, como la tunelización de barrido y la microscopía de fuerza atómica, permiten a los investigadores manipular con precisión las estructuras atómicas y estudiar en profundidad los fenómenos de la física cuántica. El Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT) lleva a cabo investigaciones teóricas y experimentales para producir nuevos nanosistemas y comprender sus propiedades para mejorar los componentes electrónicos.

Una variedad de cursos y seminarios en el campo de la nanofísica ofrecen a estudiantes e investigadores la oportunidad de abordar temas y métodos actuales. Esto también incluye conferencias especiales sobre técnicas avanzadas como la microscopía electrónica, la física de rayos X y las tecnologías cuánticas.

El descubrimiento de que el magnetismo puede influir en la movilidad atómica podría allanar el camino para desarrollos innovadores en la ciencia de los materiales y más allá. Las interacciones dinámicas entre átomos y superficies magnéticas podrían permitir nuevas aplicaciones en almacenamiento de datos, nanotecnología y desarrollo de materiales.

En general, la investigación muestra que la dirección y la velocidad del movimiento atómico podrán controlarse con mucha más precisión en el futuro, lo que podría tener beneficios de gran alcance para la ciencia y la industria.