El grafeno magnético, un inusual superconductor que ha dado lugar a una nueva forma de magnetismo

imán magnetismo

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  • Un nuevo estudio llevado a cabo por físicos de la Universidad de Cambridge (Inglaterra) ha descubierto que el grafeno magnético –que no se ha de confundir con el grafeno– ha dado lugar a una nueva forma de magnetismo.
  • A pesar de que los científicos desconocen qué ocurre a nivel cuántico, si se logran identificar sus propiedades, se puede abrir una nueva puerta en el conocimiento de los materiales superconductores.
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Hace poco, un estudio publicado en Nature Communications aseguraba que el grafeno era un nanomaterial capaz de cribar las impurezas del agua. Ahora, un nuevo estudio publicado en la revista Physical Review X ha descubierto que el conocido como grafeno magnético es un excelente conductor.

Cabe destacar que el grafeno magnético no es exactamente el grafeno, sino una estructura magnética de trisulfuro de hierro y fósforo (FePS3) que, al comprimirse, experimenta una transición de aislante a metal.

Así, esta nueva investigación llevada a cabo por un equipo de físicos de la Universidad de Cambridge (Inglaterra), ha demostrado que, al someter a presiones altas a FePS3, este conserva su magnetismo, dando lugar a este nuevo tipo.

Por qué el grafeno, el material más disruptivo de la historia, no termina de convertirse en una realidad

A pesar de que el estudio arroja pruebas contundentes sobre este nuevo tipo de magnetismo descubierto y su relación con la cantidad de FePS3 que exista, lo que abre una nueva puerta a las investigaciones sobre estos materiales tan desconocidos para los científicos.

"Para nuestra sorpresa, descubrimos que el magnetismo sigue apareciendo y, de alguna manera, se fortalece", ha asegurado Siddharth Saxena, investigador principal y físico en el laboratorio Cavendish de Cambridge, en un comunicado de la Universidad de Cambridge.

Según ha afirmado Saxena, "esto es inesperado, ya que los nuevos electrones se convierten en un nuevo material conductor que no puede ser bloqueado por los átomos de hierro de los que parten, lo que genera el magnetismo". Aun así, ha añadido que este fenómeno tiene lugar si dicha conducción no proviene de alguna fuente inesperada.

El magnetismo, la pieza clave que faltaba

Ilustración de la estructura magnética FePS3, un material bidimensional que al comprimirse pasa de aislante a conductor.
Ilustración de la estructura magnética FePS3, un material bidimensional que al comprimirse pasa de aislante a conductor.

Universidad de Cambridge

Aunque los físicos centran sus esfuerzos en encontrar respuestas a todas las incógnitas que lleva aparejadas el grafeno, este estudio arroja luz para la física cuántica, en cuanto al estudio de los nanomateriales en 2 dimensiones.

De esta forma, en un estudio anterior llevado a cabo por algunos de los físicos que firman el estudio actual, los investigadores descubrieron que al someter a FePS3 a altos niveles de presión, el material pasaba de ser un aislante que impedía el paso de electrones a un conductor en estado metálico.

"La pieza que nos faltaba es la que ha quedado presente, el magnetismo", ha celebrado Matthew Coak, físico cuántico. "No contábamos con técnicas que pudieran mostrar este magnetismo, por lo que nuestro equipo internacional ha tenido que desarrollar técnicas propias que fueran capaces de hacer esto posible".

Desgraciadamente, como tantas otras cosas en el mundo de la ciencia, este fenómeno está repleto de rincones oscuros para los físicos, quienes aún no tienen respuesta. Sin embargo, el mismo abre un nuevo espacio de luz.

Por ello, a pesar de que los resultados de este estudio contradicen lo conocido hasta ahora, el descubrimiento supone un gran avance en el campo de los materiales superconductores.

"Desconocemos exactamente qué ocurre a nivel cuántico, aunque al mismo tiempo somos capaces de manipularlo", ha concretado Saxena. "Hemos abierto una nueva puerta a la información que tenemos sobre las propiedades cuánticas, aunque todavía no sabemos cuáles pueden ser esas propiedades".

No es de extrañar que el estudio del grafeno magnético arroje nuevas conclusiones que puedan hacer de este nanomaterial un superconductor útil para otras aplicaciones, como el mundo de la industria o tecnologías derivadas. Sin duda, un gran reto para la física cuántica.

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