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Físicos reproducen en un material magnético el efecto de 'anillos de humo'
Aunque los vórtices ahora obtenidos por primera vez con microimanes fueron predecidos hace años, no se comportaron exactamente como estaba previsto.
Los anillos de vórtice, esas figuras tridimensionales que pueden formarse igualmente en el aire, en distintos líquidos e incluso en el plasma, y cuya representación más conocida son quizá los anillos de humo emitidos por algún fumador, fueron ahora obtenidos a partir de un material sólido y seco, mediante efectos magnéticos, dentro de un experimento científico.
Un equipo internacional de físicos utilizó para ello microimanes dispuestos a granel y hechos de un compuesto bimetálico (de gadolinio y cobalto), con lo que ese 'polvo' adoptó la forma de rosquillas. Más complicado fue obtener imágenes de esta magnetización estructurada, lo que solo se hizo posible con el uso de una moderna técnica de nanotomografía por rayos X, que permitió ver más allá de la capa superficial del material puesto a prueba.
Según informa un comunicado del Instituto Paul Scherrer (Alemania), que diseñó el tomógrafo en cuestión, es la primera vez que se identifican anillos de vórtice en un material magnético. No obstante, este efecto había sido predecido a finales del siglo XX por el físico Nigel Cooper, de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), quien demostró matemáticamente que los vórtices magnéticos serían análogos a los anillos conocidos en la dinámica de fluidos.
Junto a los vórtices, la investigadora suiza Claire Donnelly detectó sus "contrapartes topológicas, los antivórtices", y el fenómeno de la polarización inversa entre ambos. Además, los microimanes no se comportaron exactamente como se había predicho.
En concreto, los anillos de fluidos siempre están en movimiento y no duran mucho, por lo que se esperaba que los de vórtice magnéticos se comportarían de la misma manera y se disiparían pronto. Por el contrario, se quedaron quietos y en configuración estática, y solo se desvanecieron cuando los calentaron y expusieron a un fuerte campo magnético.
Puesto que las aleaciones de ambos metales, cobalto y gadolinio, se utilizan en memorias de computadora y en dispositivos láser, los autores de este estudio experimental, publicado el 30 de noviembre, esperan que el nuevo conocimiento contribuya al desarrollo de mejores tecnologías en materias como el almacenamiento de datos y la ingeniería de sistemas neuronales artificiales.
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