sábado, 25 de abril de 2020

Las "partículas" magnéticas en el combinado Bose-Einstein se comportan repulsivamente


La transmisión de datos que funciona por medio de ondas magnéticas en lugar de corrientes eléctricas es, para muchos científicos la base de tecnologías futuras que harán que la transmisión sea más rápidas y que los componentes individuales sean más pequeños y más eficientes energéticamente. Los magnones, las partículas del magnetismo (descubiertas hace 15 años por investigadores de la Universidad de Münster -Alemania), sirven como transportadores de información en movimiento. Por primera vez se logró un nuevo estado cuántico de magnones a temperatura ambiente: un condensado de partículas magnéticas de Bose-Einstein, también conocido como "superatomo", es decir, un estado extremo de la materia que generalmente solo ocurre a temperaturas muy bajas.

Desde entonces, este condensado de Bose-Einstein se ha notado que permaneces espacialmente estable, aunque teóricamente se predecía que eran partículas atractivas que deberían colapsar. Pero, en un estudio reciente, se ha demostrado que los magnones dentro del condensado se comportan de manera repulsiva, lo que conduce a la estabilidad del condensado.

En un condensado de Bose-Einstein las partículas no difieren entre sí y están predominantemente en el mismo estado mecánico cuántico, por lo que el estado puede describirse mediante una función de onda única, lo que da como resultado, por ejemplo, propiedades como la superfluidez

Hasta ahora, los procesos en el condensado se habían estudiado en campos magnéticos homogéneos, es decir, que son igualmente fuertes en cada punto y en los que las líneas de campo apuntan uniformemente en una dirección. La nueva investigación se basa en un resonador de microondas (igual que antes) que genera campos con frecuencias en el rango de microondas, excitando los magnones formando un condensado de Bose-Einstein, pero, en el experimento actual, han introducido un pozo potencial adicional, que corresponde a un campo magnético estático no homogéneo, que crea fuerzas que actúan sobre el condensado, lo que permitió a los científicos observar directamente la interacción de los magnones en el condensado.

Utilizando un método espectroscópico de dispersión de luz de Brillouin, registraron la densidad real de los magnones con luz láser de sondeo enfocada en la superficie de la muestra, comprobando que los magnones en el condensado interactúan de forma repulsiva, manteniendo así el condensado estable.

Al observar los momentos característicos de la disipación del condensado de energía e impulso a otros estados, se comprobó que el tiempo de disipación del momento ( que describe el estado mecánico de movimiento de un objeto físico) es muy largo. Según los investigadores: "Esta puede ser la primera evidencia experimental de una posible superfluidez magnética a temperatura ambiente".

Estos resultados podrían abrir nuevas perspectivas para las aplicaciones de magnon en futuras tecnologías de la información.

Referencia de la noticia: Phys.org.

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