Investigadores de la Universidad de Konstanz han desarrollado una técnica para alterar las propiedades magnéticas de los materiales mediante pulsos láser, transformando efectivamente un material en otro a temperatura ambiente. Al excitar pares de magnones en cristales comunes de hematita, el método permite el control no térmico de estados magnéticos y la posible transmisión de datos a velocidades de terahercios. Este avance podría permitir estudiar efectos cuánticos sin enfriamiento extremo.
Un equipo de físicos dirigido por Davide Bossini en la Universidad de Konstanz ha logrado un avance significativo en la ciencia de materiales al utilizar la luz para remodelar el comportamiento magnético de los sólidos. La técnica implica pulsos láser que excitan coherentemente pares de magnones —cuantos de ondas de espín— a altas frecuencias, influyendo en las frecuencias y amplitudes de otros magnones sin generar calor. Este proceso no térmico cambia el conjunto único de resonancias magnéticas del material, descrito por Bossini como su 'ADN magnético' o 'huella dactilar', haciendo que temporalmente se comporte como un material diferente.
El descubrimiento, publicado en Science Advances el 24 de octubre de 2025 (volumen 11, número 25, DOI: 10.1126/sciadv.adv4207), fue inesperado. 'El resultado fue una gran sorpresa para nosotros. Ninguna teoría lo había predicho jamás', declaró Bossini. Enfatizó que 'los efectos no son causados por la excitación láser. La causa es la luz, no la temperatura', lo que permite un control preciso sobre las propiedades magnéticas.
El método se basa en cristales de hematita ampliamente disponibles, un mineral de hierro utilizado históricamente en brújulas. A diferencia de enfoques anteriores limitados a la excitación de magnones de baja frecuencia, este apunta directamente a pares de alto momento, abriendo posibilidades para el almacenamiento y transmisión de datos a velocidades de terahercios en espintrónica. Aborda los cuellos de botella de datos del IA y el Internet de las Cosas aprovechando ondas de espín colectivas.
Además, la técnica sugiere un potencial para condensados de Bose-Einstein de magnones de alta energía a temperatura ambiente, permitiendo investigaciones cuánticas sin enfriamiento cerca del cero absoluto. El trabajo se realizó en el Centro Colaborativo de Investigación SFB 1432 sobre fluctuaciones y no linealidades en la materia. Los autores incluyen a Christoph Schönfeld, Lennart Feuerer, Julian Bär y otros, con contribuciones de Wolfgang Belzig, Ulrich Nowak, Alfred Leitenstorfer, Dominik Juraschek y Davide Bossini.