El electrón no es solo una bolita; además, gira alrededor de su propio eje, como una peonza. En condiciones normales, estas peonzas apuntan en direcciones distintas y se desordenan rápidamente. Pero en algunos materiales, donde el espín está ligado al movimiento del electrón, surge un orden sorprendente: todas las peonzas apuntan en la misma dirección, y su orientación no depende de la velocidad. Este estado se ha denominado textura de espín persistente (PST, por sus siglas en inglés). Vive un tiempo extraordinariamente largo, y se sueña con utilizarlo en la electrónica del futuro.

El problema es que ver este orden directamente es muy difícil. Los métodos habituales basados en la geometría cuántica —cómo se curva la función de onda del electrón en el espacio de parámetros— aquí casi no funcionan. Pero los autores del nuevo trabajo han encontrado un camino alternativo. Han demostrado que en los sistemas con PST solo queda un tipo de geometría cuántica: la relacionada con la rotación del espín. Y esta se manifiesta en una respuesta inusual a la corriente y al campo magnético.

Los físicos probaron su idea en dos modelos: un gas de electrones bidimensional con interacción de Rashba y Dresselhaus ajustada con precisión, y un material cúbico donde el acoplamiento espín-órbita impone una simetría. En ambos casos, la respuesta resultó tener la misma dirección al variar el potencial químico, lo que es una señal característica de la PST. Además, incluso si se añade una perturbación que rompe la simetría exacta, el panorama cualitativo se mantiene.

Este transporte magnetoeléctrico no lineal se puede medir en el laboratorio. Así, los físicos tienen por fin la herramienta que esperaban para encontrar materiales con espín de larga duración y comprobar si son adecuados para la espintrónica, la electrónica en la que la información se transporta no mediante la carga, sino mediante la rotación del electrón.