Un imán que se apila en capas, como una torre de panqueques: así es el material CrSBr. A bajas temperaturas, cada capa está magnetizada, pero las capas vecinas apuntan en direcciones opuestas, y sus campos magnéticos se cancelan entre sí. Este orden se llama antiferromagnético y es frágil: basta con calentar un poco el material para que las capas se desmagneticen. Los científicos buscaban una forma de reforzar esta pila para que mantuviera la magnetización a temperaturas más altas.
La solución vino de la química: entre las capas se insertaron moléculas orgánicas cargadas, como finas láminas entre panqueques. Estas moléculas, tetrametilamonio y tetrapropilamonio, separan las capas y modifican su interacción. En lugar de apuntar en direcciones opuestas, las capas se alinearon en una misma dirección: se obtuvo un ferromagneto. La temperatura a la que el material pierde sus propiedades magnéticas subió de 140 a 190 e incluso 230 grados Kelvin (menos 83 y menos 43 grados Celsius). Para comparar, un imán de nevera común funciona a 300 Kelvin, así que la brecha se ha reducido.
El nuevo material es estable al aire y muestra un fuerte cambio en la resistencia eléctrica bajo un campo magnético: más del 60% a 50 Kelvin. Esto significa que se pueden fabricar sensores de campo magnético o elementos de memoria que no se degradan por el contacto con el aire. Por ahora, estos dispositivos requieren un enfriamiento intenso, pero el trabajo muestra el camino hacia temperaturas más prácticas.
La temperatura de 230 Kelvin es menos 43 grados Celsius, más frío que el invierno más gélido en la Antártida. Pero para los materiales magnéticos, ya es un paso hacia el calor: antes solo funcionaban a menos 133 grados.
En la ciencia ficción abundan los materiales que cambian sus propiedades con un simple toque. Aquí, los científicos literalmente insertaron moléculas 'interruptoras' entre las capas de un imán, como en un juego de construcción donde una pieza cambia todo el panorama.