¿Por qué la cuerda magnética suena más grave de lo que debería? ✛
Si tensas más una cuerda, suena más agudo. Los materiales magnéticos se comportan de manera similar: cuanto más intenso es el campo magnético, más rápido oscila su magnetización. Pero en el cristal de óxido de cromo, la frecuencia aumentaba más lentamente de lo esperado.
Los científicos de la Universidad de Tokio utilizaron un imán pulsado que generaba un campo de hasta 30 teslas en una milésima de segundo. Hacían pasar a través del cristal un breve destello de radiación terahercio y observaban qué frecuencia absorbía. Esa frecuencia es precisamente la frecuencia de oscilación de la magnetización.
La diferencia no dependía de la temperatura ni de la inclinación de la muestra. Eso significa que no se trata de un error aleatorio. Parece que el campo intenso comprime o estira ligeramente la red cristalina, y esta, a su vez, cambia la rigidez magnética. Cuando los físicos tuvieron en cuenta esta relación, el cálculo coincidió con el experimento. Antes no se había estudiado el comportamiento del óxido de cromo en campos tan intensos, porque combinar un imán pulsado con espectroscopía ultrarrápida es muy difícil. Ahora está claro que, para hacer cálculos precisos, hay que tener en cuenta cómo el campo deforma el cristal.
El óxido de cromo Cr₂O₃ es uno de los pocos materiales donde el efecto magnetoeléctrico lineal fue predicho y confirmado ya en la década de 1960. En este trabajo, el campo de 30 T se genera con un pulso de solo 1 ms de duración, mientras que el pulso terahercio dura alrededor de 1 ps, es decir, la resolución temporal es mil millones de veces mejor que la duración del campo.
En la novela de Arthur C. Clarke «El fin de la infancia» se mencionan materiales con propiedades magnéticas inusuales, pero no hay una analogía directa con la resonancia magnetoelástica. Más bien, el tema resuena con la idea de materiales «inteligentes» que cambian sus propiedades bajo una influencia externa, como en la ciencia ficción sobre estructuras autorreparables.