Ciencia y Tecnología

VIDEO: Logran filmar por primera vez un cristal de espacio-tiempo

El cristal de espacio-tiempo, publicado en Physical Review Letters, se creó utilizando una tira de permalloy, una aleación de hierro y níquel.

IMAGEN CORTESIA

Una colaboración germano-polaca ha podido realizar la primera videograbación de un cristal de espacio-tiempo. La estructura del material recurrente era del tamaño de un micrómetro, estaba a temperatura ambiente y proporciona un paso adelante en la búsqueda de aplicaciones para estos curiosos objetos.

Un cristal es, por definición, un material cuyos componentes están dispuestos en una red, una estructura microscópica muy ordenada. Un cristal de tiempo es el mismo pero el orden no se ve en el espacio sino en el tiempo. La estructura cambia y oscila volviendo a una configuración específica periódicamente.

Poniendo los dos juntos se tendrá un cristal de espacio-tiempo. El del estudio, publicado en Physical Review Letters, se creó utilizando una tira de permalloy (una aleación de hierro y níquel) y se colocó en una pequeña antena a través de la cual enviaron una corriente de radiofrecuencia.

Este proceso produjo estados de excitación específicos en los electrones de este material. Estos se comportan como una partícula (a pesar de no serlo), por lo que se les conoce como magnón de cuasi-partículas. Los magnones de este material se pueden ver entrando y saliendo de su disposición periódicamente tanto en el espacio como en el tiempo: un cristal de espacio-tiempo por excelencia.

“Pudimos demostrar que tales cristales de espacio-tiempo son mucho más robustos y extendidos de lo que se pensaba”, dijo en un comunicado el coautor principal Pawel Gruszecki, científico de la Facultad de Física de la Universidad Adam Mickiewicz en Poznań.

“Nuestro cristal se condensa a temperatura ambiente y las partículas pueden interactuar con él, a diferencia de un sistema aislado. Además, ha alcanzado un tamaño que podría usarse para hacer algo con este cristal magnónico de espacio-tiempo. Esto puede resultar en muchas aplicaciones potenciales”, explicó.

Lo que fue extremadamente emocionante fue que su cristal de espacio-tiempo es capaz de interactuar con otros magnones arrojados al sistema por los investigadores. Recientemente se hicieron interactuar dos cristales de tiempo, pero esta es la primera vez que se observa la interacción de cuasi-partículas con un cristal de espacio-tiempo.

“Tomamos el patrón de magnones que se repite regularmente en el espacio y el tiempo, enviamos más magnones y finalmente se dispersaron. Por lo tanto, pudimos demostrar que el cristal de tiempo puede interactuar con otras cuasipartículas. Nadie ha podido mostrar esto todavía. directamente en un experimento, y mucho menos en un video”, explicó el otro coautor principal, Nick Träger, estudiante de doctorado en el Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes.

Los cristales son útiles en una amplia variedad de tecnologías, por lo que existe mucho interés en cómo se podrían emplear las estructuras de cristal de tiempo para tecnologías de comunicación o imágenes.

Con información de IFL Science

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