Un equipo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft (TU Delft), Universidad de Leiden, La Universidad de Tohoku y el Instituto Max Planck para la Estructura y Dinámica de la Materia han desarrollado un nuevo tipo de escáner de resonancia magnética que puede obtener imágenes de ondas en imanes ultrafinos. A diferencia de las corrientes eléctricas, estas llamadas ondas de giro producen poco calor, haciéndolos portadores de señales prometedores para futuras aplicaciones de TIC ecológicas.

Los escáneres de resonancia magnética pueden mirar dentro del cuerpo humano de una manera no invasiva. El escáner detecta los campos magnéticos irradiados por los átomos en su interior, lo que permite estudiar la salud de los órganos aunque estén ocultos debajo de gruesas capas de tejido.

El no invasivo, El poder transparente de la resonancia magnética es deseable para muchos campos de investigación e industrias. Podría resultar especialmente útil como herramienta de creación de imágenes en nanotecnología y en la industria de los chips. Ser capaz de detectar señales en chips de computadora y otros nanodispositivos facilitaría optimizar su rendimiento y reducir su producción de calor. Sin embargo, la resolución milimétrica de la resonancia magnética convencional es insuficiente para estudiar dispositivos a escala de chip. Un equipo de investigadores dirigido por TU Delft ha desarrollado un nuevo método para detectar ondas magnéticas a escala submicrométrica.

Centro NV

El sistema de resonancia magnética realizado por los investigadores de Delft hace uso de un defecto de celosía especial en la estructura cristalina del diamante. Este defecto, conocido como centro de vacancia de nitrógeno (NV), consiste en un átomo de nitrógeno que se encuentra junto a un sitio vacío en la red de carbono del diamante. "Tal centro NV es esencialmente un imán del tamaño de un átomo que es extremadamente sensible a los campos magnéticos, "El investigador de TU Delft, Toeno van der Sar, explica." Como tal, Los centros NV permiten obtener imágenes de alta resolución de la estructura magnética de una muestra ".

Ondas de giro emocionadas

Las ondas de giro son ondas en materiales magnéticos que son fundamentales para el comportamiento de los imanes. Son prometedores como portadores de información porque producen poco calor. Su naturaleza ondulatoria permite construir dispositivos lógicos que realizan tareas computacionales utilizando interferencia de ondas.

Ser capaz de ver las ondas es fundamental para diseñar dispositivos de ondas de giro "Para obtener imágenes de estas ondas, utilizamos un chip de diamante en el que creamos una capa de centros NV, "Explica Van der Sar." Colocamos este chip encima de una fina película magnética en la que excitamos ondas de giro utilizando electrodos y corrientes de microondas. Los centros NV recogen los campos magnéticos generados por las ondas de giro, lo que permite obtener imágenes de ondas de giro de alta resolución ".

Los investigadores han demostrado que la resonancia magnética de ondas de giro permite obtener imágenes de las ondas de giro a través de materiales opacos, como el cableado metálico de un chip. Es más, la técnica tiene la sensibilidad para detectar ondas de giro en imanes que tienen un solo átomo de espesor. Van der Sar dice:"Dado que actualmente existe un impulso para utilizar imanes ultrafinos para crear dispositivos lógicos a la escala más pequeña, esta técnica de imagen ayudará a ese desarrollo ".