Un grupo internacional de físicos ha rastreado el origen de una interacción electromagnética hasta la ecuación de Dirac, una ecuación fundamental de la física cuántica.
La interacción combina el giro del electrón con el momento angular del campo electromagnético y es responsable de una variedad de fenómenos en una gran clase de materiales tecnológicamente importantes. Los investigadores de la Universidad de Arkansas propusieron la interacción en 2013.
Además de la carga, los electrones tienen espín. Al comprender y utilizar los diferentes estados logrados cuando un espín gira, los investigadores podrían aumentar la capacidad de almacenamiento de información en las computadoras, por ejemplo.
El nuevo hallazgo, publicado como una comunicación rápida en la revista Revisión física B , avanza la comprensión fundamental de los sistemas magnéticos, así como los multiferroicos, que pueden cambiar su polarización eléctrica en un campo magnético o propiedades magnéticas en un campo eléctrico. La sección de comunicaciones rápidas de Revisión física B , una revista de la American Physical Society, se dedica a la publicación acelerada de nuevos resultados especialmente importantes.
"A través de esta interacción, los momentos magnéticos pueden generar una polarización eléctrica y una polarización eléctrica puede generar una textura magnética en multiferroicos", dijo Laurent Bellaiche, distinguido profesor de física en la Universidad de Arkansas. "Esto proporciona otro control sobre cómo las propiedades de los materialesse puede ajustar o controlar para aplicaciones prácticas en dispositivos basados en propiedades eléctricas y magnéticas ".
Surendra Singh, profesora de física y Bellaiche formaron parte del equipo U of A que propuso en 2013 que el momento angular de un campo electromagnético puede acoplarse directamente al giro de un electrón para producir una energía física. Este acoplamiento directo explicaFenómenos conocidos y sutiles en materiales magnetoeléctricos y predice efectos que aún no se han observado experimentalmente.
"Durante mucho tiempo, los científicos explicaron estos efectos utilizando solo el llamado acoplamiento de órbita giratoria", dijo Singh. "Nuestro artículo muestra que la interacción magnetoeléctrica angular también contribuye a estos efectos y que este término, junto con el girode acoplamiento de órbita, se deduce naturalmente de una teoría más exacta de la luz electrónica. Simplemente había sido ignorado durante tanto tiempo ".
Los resultados se obtuvieron a través de un esfuerzo de colaboración con otros dos grupos: Ritwik Mondal, Marco Berritta y Peter M. Oppeneer en la Universidad de Uppsala en Suecia y Charles Paillard y Brahim Dkhil en la Ecole Centrale de París en Francia.
El Departamento de Energía de EE. UU. Y la Agencia Nacional de Investigación de Francia financiaron la investigación.
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Materiales proporcionado por Universidad de Arkansas, Fayetteville . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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