Izquierda:una “superficie en espiral” (gris) como lo predijeron los estudios teóricos. El anillo rojo muestra un corte dentro de un plano bidimensional en el espacio recíproco. Derecha:intensidades de dispersión difusa observadas en el mismo plano a bajas temperaturas. Crédito:Copyright:S. Gao + O. Zaharko (Paul Scherrer Institut, Suiza)
Los momentos magnéticos ("espines") en los sólidos magnéticos son capaces de formar las estructuras más diversas. Algunos de ellos no solo son de interés desde el punto de vista científico, pero también desde un punto de vista técnico:los procesadores y los medios de almacenamiento que hacen uso de estas pequeñas estructuras podrían algún día conducir a una mayor miniaturización de los dispositivos de TI y mejorar significativamente su eficiencia energética.
Un equipo de investigadores de Suiza, Alemania, Moldavia y Francia han demostrado ahora la existencia de una nueva estructura magnética en forma de espiral:encontraron indicios de una estructura denominada "espín-líquido en espiral" en los monocristales de manganeso, escandio y tiospinel (MnSc2S4) a bajas temperaturas. Los giros vecinos fluctúan aquí colectivamente como espirales, pero cuando se trata de distancias espaciales, no toman un pedido en particular, al igual que las moléculas de agua solo formarán estructuras con moléculas cercanas.
Las estructuras de "espín-líquido en espiral" ya se predijeron en 2007. "Un rasgo característico de este tipo de sistema es la llamada" superficie en espiral ", una superficie continua de vectores de propagación en espiral en el espacio recíproco", explicó el Dr. Yixi Su, científico de instrumentos en el espectrómetro de tiempo de vuelo de neutrones de dispersión difusa (DNS), un instrumento del Centro Jülich para la Ciencia de Neutrones (JCNS) en su estación remota en el Heinz Maier-Leibnitz Zentrum. Es exactamente este patrón el que ahora podría verificarse con el uso de dispersión de neutrones difusa polarizada en el instrumento DNS.
Probar esto no fue fácil; Yixi Su describe los desafíos que los investigadores tuvieron que superar. "Para los experimentos, necesitábamos materiales de muestra que estuvieran libres de defectos y fueran exactamente estequiométricos. Son muy difíciles de producir en grandes cantidades. En el final, tuvimos que conformarnos con solo alrededor de 30 miligramos de cristales. Como mediciones con una alta tasa de conteo, El análisis de polarización y de fondo bajo es posible en el DNS, incluso esta pequeña cantidad de material de muestra fue suficiente para establecer una prueba directa de la superficie de la espiral "
