Resistencia magnética en un sándwich de grafeno exprés
Dos láminas de grafeno —capas ultrafinas de carbono de un átomo de espesor— están apiladas como el pan en un sándwich. Entre ellas hay una capa magnética de CrSBr. Cuando se hace pasar corriente a través de este sándwich, la resistencia depende de hacia dónde apuntan los momentos magnéticos en la capa intermedia. Los científicos descubrieron que la resistencia se puede cambiar más de tres veces simplemente variando el voltaje en los contactos o enfriando la muestra a 20 K —esto es aproximadamente -253 °C, más frío que la superficie de Plutón.
Si el campo magnético gira suavemente la magnetización, la resistencia no cambia de forma caótica, sino según una ley matemática clara: depende linealmente del coseno de la mitad del ángulo de giro. Es como un control de volumen, donde el sonido no sube a saltos, sino de manera suave y predecible. Esta dependencia indica que las capas de grafeno y CrSBr interactúan a nivel cuántico, y esa interacción depende de la dirección del espín del electrón —su rotación intrínseca, como la de una diminuta peonza.
Estas estructuras podrían servir de base para sensores magnéticos o elementos de memoria donde la información se escriba no mediante carga, sino mediante la dirección de la magnetización. Y se podría controlar no solo con un campo magnético, sino también con voltaje eléctrico —como ajustar la luz no con un interruptor, sino girando una perilla.
El CrSBr es un semiconductor magnético laminar que conserva sus propiedades magnéticas incluso con un espesor de unas pocas capas atómicas.