Durante décadas, las computadoras han utilizado materiales magnéticos para almacenar información. Los discos duros, por ejemplo, aprovechan diferentes orientaciones de la magnetización para representar datos. Pero esta tecnología tiene limitaciones relacionadas con la velocidad, el espacio disponible y las interferencias entre componentes.
Ahora, un equipo internacional de científicos consiguió leer información magnética de un material que no presenta la magnetización característica de los imanes convencionales. El descubrimiento podría abrir una nueva etapa en el desarrollo de dispositivos de almacenamiento.
La investigación, liderada por especialistas de CIC nanoGUNE, en España, fue publicada en la revista científica Nature. Sus resultados demuestran experimentalmente una propiedad de los altermagnetos que hasta hace pocos años solamente había sido predicha mediante modelos teóricos.
Un material que esconde información magnética sin generar un campo como los imanes comunes
Para comprender el descubrimiento hay que conocer cómo funcionan los materiales magnéticos. En un imán convencional, los momentos magnéticos de numerosos átomos se orientan de manera que producen una magnetización total. Esa propiedad permite almacenar información, aunque también puede provocar interferencias con otros componentes.
Los altermagnetos presentan un comportamiento diferente. En estos materiales, los momentos magnéticos se compensan entre sí, de manera que no aparece una magnetización neta. Sin embargo, su organización interna influye en el comportamiento de los electrones. Según explica CIC nanoGUNE en la información difundida sobre el estudio, esa característica permite conservar distintos estados magnéticos sin producir el campo externo típico de los imanes comunes.
El desafío consistía en encontrar una manera de distinguir esos estados utilizando señales eléctricas. Y eso es precisamente lo que los investigadores lograron demostrar por primera vez con este tipo de dispositivo.
Un nanodispositivo logró extraer la información mediante una corriente eléctrica
El equipo desarrolló un dispositivo experimental utilizando un material denominado Mn₅Si₃, compuesto por manganeso y silicio. Su funcionamiento aprovecha una propiedad cuántica de los electrones conocida como espín, que permite transportar información magnética.
Al aplicar una corriente eléctrica al altermagneto, su organización interna modifica el comportamiento de los electrones y genera una corriente de espín. Esa señal atraviesa un canal metálico hasta alcanzar un detector situado a aproximadamente 300 nanómetros, una distancia cientos de veces menor que el grosor de un cabello humano.
Para comprobar el fenómeno, los investigadores invirtieron el orden magnético del material mediante campos magnéticos intensos. El resultado fue decisivo: cuando cambiaba el estado magnético interno, también se invertía la señal detectada. Como demuestra el artículo científico de Mencos y colaboradores, los experimentos confirmaron que era posible generar y transportar corrientes de espín controladas por un material sin magnetización neta.
Las computadoras del futuro podrían almacenar más información en menos espacio
El descubrimiento tiene implicaciones importantes para la espintrónica, una rama de la electrónica que aprovecha el espín de los electrones para procesar y almacenar información.
Los altermagnetos podrían ofrecer ventajas frente a determinadas memorias magnéticas convencionales. Al carecer de magnetización neta, pueden reducir las interferencias entre componentes cercanos. Esto permitiría explorar dispositivos más compactos y aumentar la densidad de almacenamiento. También presentan propiedades que podrían facilitar operaciones más rápidas y resistentes a determinadas perturbaciones magnéticas.
Sin embargo, todavía no estamos ante una memoria comercial lista para utilizarse. Los experimentos publicados incluyeron mediciones a temperaturas criogénicas, y la tecnología necesita superar varios desafíos. Entre ellos, los investigadores destacan la posibilidad de invertir los estados magnéticos mediante impulsos eléctricos de bajo consumo y conseguir un funcionamiento práctico a temperatura ambiente.
El avance demuestra algo fundamental: una información magnética que antes parecía inaccesible puede convertirse en una señal eléctrica medible. Y esa capacidad podría sentar las bases de una nueva generación de memorias que almacenen más información en menos espacio, sin depender de las propiedades de los imanes que utilizamos actualmente.
