Investigadores de la UA descubren un comportamiento magnético inesperado en oro y plata

Un equipo de investigadores de la Universidad de Alicante y la Universidad Autónoma de Madrid ha descubierto una respuesta magnética inesperada en contactos atómicos de oro y plata, un hallazgo que podría facilitar el desarrollo de nuevos dispositivos electrónicos a escala nanométrica.

El estudio, publicado en la revista científica Physical Review Research, ha logrado medir por primera vez la conductancia eléctrica de estos contactos atómicos sometidos a campos magnéticos extremos de hasta 20 teslas, una intensidad equivalente a 400.000 veces el campo magnético de la Tierra.

Los resultados muestran que, al aplicar estos campos, la conductancia del oro disminuye aproximadamente un 15 %, un comportamiento inesperado en metales nobles como el oro (Au) y la plata (Ag), donde la teoría preveía una respuesta magnética prácticamente inexistente.

Avances en la electrónica del futuro

El investigador de la Universidad de Alicante, Carlos Sabater, ha explicado que estos resultados aportan nuevas claves para comprender el transporte electrónico a escala atómica y abren la puerta a diseñar conductores nanométricos con propiedades magnéticas ajustables.

Entre las aplicaciones potenciales se encuentran sensores magnéticos ultrasensibles, nuevos dispositivos de espintrónica o tecnologías avanzadas relacionadas con la computación cuántica.

Según Sabater, la espintrónica representa una de las grandes líneas de desarrollo de la electrónica del futuro, ya que se basa en el espín de los electrones, una propiedad altamente sensible a los campos magnéticos y capaz de mejorar la eficiencia de dispositivos como las memorias MRAM, que permiten almacenar datos sin necesidad de energía.

Experimentos en condiciones extremas

Los experimentos han sido dirigidos por Carlos Sabater y Andrés Martínez desde la Universidad de Alicante, junto a Hermann Suderow, Isabel Guillamón y Juan José Palacios de la Universidad Autónoma de Madrid.

Para realizar las mediciones, el equipo utilizó un microscopio de efecto túnel criogénico acoplado a un imán superconductor de 20 teslas, una tecnología que permite estudiar materiales en condiciones extremas.

Los contactos atómicos se generaron entre una punta metálica y una muestra de oro o plata mediante indentaciones mecánicas repetidas a 4,2 kelvin, es decir, −269 grados centígrados. En cada medición se registraron decenas de miles de curvas de conductancia, lo que permitió elaborar análisis estadísticos de alta precisión.

El papel del oxígeno en el fenómeno observado

Los modelos teóricos desarrollados por el equipo permitieron explicar el origen del fenómeno. Según los cálculos, pequeñas moléculas residuales de oxígeno cercanas al contacto atómico generan una corriente polarizada en espíncuando se aplica el campo magnético.

Esta corriente sería la responsable de la reducción observada en la conductancia del metal.

Los investigadores destacan que este descubrimiento abre una nueva línea de trabajo centrada en diseñar conductores atómicos con propiedades magnéticas ajustables sin recurrir a materiales ferromagnéticos como hierro, cobalto o níquel, ampliando así las posibilidades de la nanoelectrónica y la espintrónica del futuro.