Un fragmento de herbertsmithita
Científicos del MIT dan a conocer el hallazgo den quinto estado de la materia que viene a sumarse a los conocidos sólido, líquido, gaseoso y plasma: el “espín líquido cuántico”, que, entre otras características, destaca por su singular comportamiento magnético.
Hasta hace poco la ciencia admitía 4 estados de
la materia: sólido, líquido y gaseoso, los más conocidos, y el estado de
plasma, que guarda semejanza con el gaseoso y se produce cuando un gas se calienta
tanto que sus moléculas y sus átomos se ionizan.
Ahora, sin embargo, científicos del Instituto
Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) han anunciado el
hallazgo de un quinto estado que además tiene un tipo de magnetismo tampoco conocido
hasta ahora.
Los científicos denominaron el estado “espín
líquido cuántico” (quantum spin liquid, QSL) y se trata de un cristal
sólido cuyo magnetismo se encuentra en flujo constante. La orientación
magnética de sus electrones fluctúa conforme interactúa con otros electrones
cercanos, “solo que hay una fuerte interacción entre ellos y, debido a efectos
cuántos, no se fijan en un lugar”, según describió Young Lee, el investigador
responsable del descubrimiento.
Cabe aclarar que, en física y química, se
admitían solo dos tipos de magnetismo: el ferromagnetismo y el
antiferromagnetismo. El primero es el más conocido, desde tiempos remotos, y el
cual consiste en que el giro (spin) o carga de cada electrón está alineada en
la misma dirección, generando dos polos distintos. En el antiferromagnetismo,
por el contrario, los electrones vecinos apuntan en dirección opuesta, por lo
cual el magnetismo de un objeto queda reducido a cero.
En el caso del QSL, parece ser que la intensa
interacción magnética permite el fenómeno ampliamente documentado del enlazamiento
cuántico de amplio, el cual, entre otros usos, podría encontrar aplicaciones
sorprendentes en el ámbito de las telecomunicaciones (sobre todo por su
capacidad como superconductor en altas temperaturas).
El estado QSL fue teorizado desde 1987, pero solo
hasta hace poco pudo comprobarse su existencia, luego de que los investigadores
pasaran 10 meses creciendo una pequeña franja de herbertsmithita (también
conocida como anarakita), un mineral haluro del que se sospechaba que tenía
dicho estado y la cual fue necesario bombardear con una dispersión neutrones
para analizar su estructura y descubrir que, en efecto, se trata de un buen
ejemplar de materia en QSL.
Fuente: Quantum days
