Descubierto un nuevo fenómeno físico gobernado por una ley cuántica

Un equipo de investigadores acaba de descubrir un nuevo fenómeno físico macroscópico gobernado por una ley cuántica: la deflagración magnética cuántica (quantum magnetic deflagration). El descubrimiento, publicado en la revista americana Physical Review Letters, está liderado por Javier Tejada, catedrático del Departamento de Física Fundamental de la UB, y por Paul Santos, investigador del Instituto Paul Drude de Berlín (Alemania).

Combustión nebulosa«Para entender la idea –comenta Javier Tejada- podemos establer un paralelismo entre la combustión química y lo que conocemos como combustión magnética. En una combustión, se produce una reacción entre una substancia (el fuel) y un gas (el oxidante) y se desprende gran cantidad de calor. En una reacción completa de combustión, los componentes del material interaccionan con el oxidante para dar lugar a unos nuevos componentes (fuel quemado). Una deflagración es un proceso de combustión que se produce por conductividad térmica y se propaga a una velocidad inferior a la del sonido. El ejemplo más claro es el del trozo de papel que comenzamos a calentar con un mechero por un extremo: una capa de papel se quema y calienta la siguiente capa hasta que se quema todo el trozo de papel. Lo que va propagando y quemando es la llama y lo que va quedando son las cenizas»


Pero, ¿qué es lo que ocurre con un material magnético? Si tenemos un material magnético con todos los polos orientados en la misma dirección (por ejemplo, un material hecho de brújulas muy pequeñas, orientadas todas ellas con el polo norte mirando hacia arriba) y aplicamos un campo magnético en sentido opuesto, los polos de las brújulas deberían ir girándose poco a poco con el tiempo para quedar, finalmente, orientados todos hacia abajo. Si enviamos microondas acústicas al material para calentarlo, en cierto punto del material, el calor resulta suficiente como para hacer que se inviertan los polos de las brújulas de esa zona. Esta parte del material caliente suficientemente sus alredededores, se produce otra vez la misma reacción y giran los polos de otras brújulas, y así se va propagando, hasta que tenemos todos los espines mirando hacia abajo (orientación de espines opuesta a la inicial). La inversión de los polos se produce por efecto túnel del momento magnético, que es un efecto cuántico.

Los investigadores han descubierto que la velocidad de propagación de la inversión de los polos de las brújulas sigue una ley que viene determinada por la mecánica cuántica. En otras palabras, y contra todo pronóstico, es un efecto macroscópico gobernado por una ley cuántica.

Con el descubrimiento de la deflagración magnética cuántica, se abre un nuevo campo de experimentación de interés en el ámbito de la ciencia básica y de las aplicaciones tecnológicas. El artículo publicado en la revista Physical Review Letters es el último avance científico derivado del descubrimiento del efecto túnel de polos de las brújulas hace ya diez años. El experimento ha sido llevado a cabo en la UB bajo la dirección de Javier Tejada, catedrático del Departamento de Física Fundamental, y Paul Santos, investigador del Instituto Paul Drude de Berlín, con la colaboración del profesesor Antonio García-Santiago, Alberto Hernàndez y Ferran Macià (estudiantes de doctorado) y Joan Manel Hernàndez (investigador Ramon y Cajal) del Departamento de Física Fundamental de la UB. La investigación ha sido financiada por la empresa SAMCA, el Ministerio de Educación y Ciencia de España y la Unión Europea, y para llevarla a cabo se ha hecho uso de tecnología de nueva generación de la empresa Agilent Technology.

El efecto túnel de espín descubierto por J.R. Friedman, M. Sarachik, Javier Tejada y Ron Ziolo, descrito en el Physical Review Letters en el 1996, ha sido un descubrimiento que saltó del mundo de la investigación a los libros de texto sobre magnetismo. Considerado como un descubrimiento científico por las editoriales de las revistas más prestigiosas (Science, Nature, Physics Today), este primer trabajo sobre el descubrimiento del efecto túnel ha conseguido uno de los índices de citaciones más importantes de las publicaciones del Physical Review Letters.

Fuente: E-ciencia

Comentarios

  • By cecilia, Junio 7, 2008 @ 4:09 pm

    pongan algo interesante si no lo van a poner no lo publiquen

  • By omar, Agosto 20, 2008 @ 6:57 am

    Es algo interesantee pero tambien esta algo complejo, no podiran publicar un poco mas de ejemplos apra comprenderlo bien?
    se me hace un campo de la fisica muy interesante el magnetismo

  • By Xocolate_blanco, Noviembre 14, 2008 @ 1:34 pm

    Si, si estás varias veces la edad del universo intentandolo quizá una de las veces lo consigas. Suerte, mantenme informado de tus avances jajaajaajaaa

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