Un imán molecular con doble carácter exprés
Un diminuto imán, formado por apenas dos moléculas, se posó sobre una superficie metálica y se comportó como un director de orquesta caprichoso. Normalmente, los electrones en un metal se mueven de manera coordinada, como una multitud en una escalera mecánica. Pero con un enfriamiento intenso, ese orden se rompe y el movimiento se vuelve impredecible. Precisamente ese comportamiento se logró registrar en el nuevo experimento.
Las fluctuaciones aleatorias de los espines en la molécula hacen que los electrones del metal se reorganicen. En lugar de un único régimen simple, surgen dos a la vez: uno se asemeja a una intensificación del magnetismo, el otro a su supresión parcial. Su combinación da lugar a un estado especial que los teóricos denominan líquido de Fermi singular. Es como si una orquesta tocara dos partituras simultáneamente y ambas se escucharan.
La construcción de dos moléculas triangulares —unidades de espín con diferentes magnitudes de momento magnético— proporciona a los físicos una herramienta precisa. Variando la distancia entre las moléculas o la composición del sustrato, se puede conmutar el sistema entre distintos regímenes cuánticos. Es un paso hacia el control de la materia a nivel atómico, donde las leyes habituales de la electricidad dejan de funcionar.
Las moléculas triangulares utilizadas en el trabajo se denominan triangulenos. Su forma no es casual: obliga a los espines de los electrones a alinearse de una manera especial, generando un momento magnético limpio, sin impurezas adicionales.
En la novela de Greg Egan «La escalera de Schild» se describen materiales con propiedades cuánticas exóticas, creados mediante el ensamblaje preciso de moléculas. El nuevo trabajo demuestra que tales construcciones se están convirtiendo en realidad.