Lotería magnética en un cristal exprés

Original: "Emergent Random Spin Singlets in Disordered Spin-1/2 perovskite BaCu$$_{1/3}$$Ta$$_{2/3}$$O$$_3$$"
arXiv:2601.17455 · 2026-01-24 · CC BY 4.0 · 1 min
El cobre y el tantalio están dispuestos al azar en el cristal, y esto priva al magnetismo de orden incluso a temperaturas de centésimas de kelvin.

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Los átomos en un cristal normalmente ocupan sus lugares, como pasajeros en un avión con sus billetes asignados. Pero en este material, el cobre y el tantalio ocuparon sus lugares al azar, como si los billetes se hubieran mezclado. Los científicos examinaron el cristal con rayos X y vieron que el desorden no está solo sobre el papel, sino en la propia disposición de los átomos. Debido a esto, los enlaces magnéticos entre los átomos de cobre resultaron muy diferentes: algunos pares están fuertemente unidos, otros apenas se tocan.

Los átomos magnéticos normalmente aman el orden: al enfriarse, sus flechas (los espines) se alinean en un patrón regular. Aquí, incluso a 0,1 kelvin —más frío que el espacio exterior— las flechas no se alinearon ni se congelaron en el desorden. En lugar de eso, formaron algo así como una pista de baile donde las parejas giran al mismo ritmo, pero cada pareja es independiente. Este estado se llama líquido de espín cuántico.

Normalmente, el desorden en los imanes hace que todos los enlaces sean o muy fuertes o muy débiles, como una lotería con dos premios. Aquí, los premios se distribuyen de manera gradual: hay medianos, grandes y pequeños, pero sin extremos.

Esto abre el camino a un nuevo tipo de materiales cuánticos. Si se aprende a controlar este desorden, se podrían crear dispositivos donde la información se almacene no en átomos individuales, sino en sus danzas colectivas. Entonces, un cristal común se convertiría no solo en un trozo de materia, sino en una máquina de computación basada en pares cuánticos.

0,1 kelvin equivale a -273,05 °C. A esa temperatura, incluso el aire se volvería sólido, pero en este cristal los espines siguen "bailando".

Científicos
Emmy NoetherWilliam Lawrence BraggWolfgang PauliEnrico FermiPaul DiracChien-Shiung Wu
Conceptos
líquido de espín cuántico superconductividad de tripletes perovskita imán frustrado frustración magnética estado triplete localización inducida por desorden orden y desorden cuántico orden magnético oculto