El cristal que se estira en un campo magnético ✎

Original: "Colossal magnetostriction effect in rare-earth orthoferrites"
arXiv:2609.14731v1 · 2026-09-13 · CC BY-NC-ND 4.0 · análisis propio · 2 min
Algunos cristales se alargan el doble bajo la acción de un imán, como si fueran una goma elástica.

Ponga una goma elástica sobre la mesa y tire de sus extremos: se hará más larga. Algo parecido les sucede a ciertos cristales cuando se los coloca en un campo magnético intenso. La diferencia es que, por lo general, los cristales cambian de longitud en una cantidad ínfima, invisible sin instrumentos de precisión. En cambio, los cristales de holmio, hierro y oxígeno se estiraron un 60 por ciento bajo el campo, y los de disprosio nada menos que un 120. Es como si una goma elástica duplicara su longitud solo porque alguien acerca un imán.

La magnetostricción es el cambio de tamaño de un cuerpo en un campo magnético. La descubrió James Joule en 1842: una barra de hierro se alargaba en millonésimas partes. En los nuevos cristales, el efecto es un millón de veces más fuerte.

¿Por qué sucede esto? En el cristal hay átomos de hierro y átomos de un metal de tierras raras: holmio o disprosio. Estos átomos de tierras raras tienen una propiedad especial: sus brújulas magnéticas están fuertemente ligadas a su posición dentro del cristal. Cuando el campo magnético externo gira esas brújulas, los átomos se desplazan y todo el cristal se estira, como el fuelle de un acordeón. Y se estira solo en una dirección, mientras que en las otras dos casi no cambia. Este hallazgo se logró comparando tres cristales parecidos: en uno de ellos, el de gadolinio, las brújulas magnéticas están poco ligadas a su posición, y apenas se estiró. Es decir, la clave está precisamente en los átomos de tierras raras con un vínculo fuerte.

¿Para qué sirve todo esto? Estos cristales pueden convertirse en la base de dispositivos que cambian de forma al dictado de un imán: por ejemplo, válvulas diminutas, interruptores o sensores. Cierto es que, por ahora, todo esto funciona solo a temperaturas muy bajas, cercanas al cero absoluto. Pero el principio ya está encontrado, y ahora los científicos buscarán materiales que se comporten igual a temperatura ambiente.

La magnetostricción la descubrió James Joule en 1842: una barra de hierro se alargaba en millonésimas partes dentro de un campo magnético. En este nuevo trabajo la deformación es un millón de veces mayor.

En la novela de Arthur C. Clarke «Cita con Rama», una nave extraterrestre cambia su geometría bajo la acción de campos externos. Las ortoferritas de tierras raras, con su alargamiento del 120%, recuerdan a ese material «inteligente», aunque solo funcionen a temperaturas criogénicas.

Conceptos
magnetorresistencia efecto magnetocalórico efectos del campo magnético material magnético altermagnetismo efecto Hall anómalo metal de tierras raras orden antiferromagnético flexoelectricidad superconductividad inducida por deformación ferromagnet