Los materiales magnéticos que muestran lo que se conoce como ferromagnetismo itinerante se encuentran en un estado físico difícil de alcanzar que aún no se comprende por completo. Se comportan como imanes en condiciones muy específicas, como a temperaturas extremadamente frías cercanas al cero absoluto. Los físicos normalmente no tienen otra opciónque estudiar este estado único de la materia de manera controlada, utilizando gases atómicos ultrafríos. Ahora, un equipo con sede en ETH Zurich, Suiza, ha introducido dos nuevos enfoques teóricos para estabilizar el estado ferromagnético en gases cuánticos para ayudar a estudiar las características de los itinerantes.materiales ferromagnéticos. Estos resultados se publicaron recientemente en EPJ B por Ilia Zintchenko y colegas.
Los físicos ya saben que el orden magnético puede surgir en los materiales cuando la temperatura cae por debajo de su temperatura crítica específica del material. Luego, el estado de las características internas de los electrones, llamado giro, puede dividirse entre girar hacia arriba y hacia abajo, mientras que los electronestodavía puede moverse en el espacio.
Darse cuenta del estado ferromagnético itinerante usando experimentalmente gas ultrafrío es una tarea difícil. Esto se debe a que cuando tres átomos, uno con el giro opuesto de los otros dos, se acercan entre sí, dos átomos con un giro opuesto formarán moléculas y elotro lleva la energía de enlace; un fenómeno llamado recombinación rápida de tres cuerpos. La velocidad de dicho proceso de recombinación aumenta rápidamente con la longitud de dispersión.
En este estudio, los autores analizaron dos nuevas condiciones de estabilidad mejoradas para el estado ferromagnético en gases cuánticos. El primer enfoque implica imponer una red óptica moderada, que extiende la fase ferromagnética a longitudes de dispersión más pequeñas. Allí, la recombinación de tres cuerpos es pequeñasuficiente para permitir la detección experimental de la fase. En un segundo enfoque, sugieren preparar dos nubes inicialmente separadas y estudiar su evolución temporal. Los dominios ferromagnéticos tienen una vida útil más larga debido a la región de superposición reducida entre los dos espines.
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