Un equipo de físicos de Alemania, Rusia, Ucrania y el Reino Unido han encontrado una nueva forma de observar magnones-polarones mediante el uso de una estructura magnética de nanopatrones iluminada con pulsos de láser cortos. En su artículo publicado en la revista Revisión física B , el grupo describe la extensión de la investigación previa que involucra magnones-polarones para desarrollar un mejor método para observar magnones polarones.

Los magnones son ondas de espín cuantificadas que transportan información, pero debido a que son difíciles de manipular, no ha habido aplicaciones prácticas. Los polarones son cuasipartículas que los investigadores han utilizado para estudiar las interacciones entre átomos y electrones en materiales sólidos. Tanto los magnones como los polarones son objeto de esfuerzos de investigación destinados a empaquetar más información en espacios más pequeños (para computadoras, teléfonos inteligentes, etc.) Parte de esa investigación ha involucrado el uso de fonones (deformaciones reticulares) para excitar magnones. En tal trabajo, la energía se transfiere en una sola dirección. En un trabajo más reciente, Los investigadores han producido interacciones mutuas que dan como resultado la formación de magnones-polarones, cuasipartículas híbridas que ya no son fonones ni magnones.

Los dispositivos capaces de trabajar con magnon-polarons siguieron siendo esquivos hasta el año pasado, cuando un equipo del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley utilizó un nanomaimán para observar un magnón-polarón. Se cree que este es un paso necesario para crear un dispositivo que pueda hacer uso de ellos. En este nuevo esfuerzo, los investigadores se han basado en ese esfuerzo desarrollando un aparato más sofisticado que les permitió ver un magnon-polaron durante un período de tiempo más largo y con más detalle.

El nuevo aparato se fabricó primero tallando ranuras en una película delgada hecha de Galfenol. Las ranuras en la superficie de la película sirvieron como un medio para impactar la distribución espacial de fonones y magnones. Luego, el equipo usó una sonda de bomba para observar magnones y fonones mientras interactuaban durante la formación de magnones-polarones. Luego se aplicó una sonda de pulso secundaria como medio para medir la reflectividad. El último paso fue aplicar un campo magnético para sintonizar la frecuencia del modo del magnón. Además de permitir a los investigadores la oportunidad de observar cómo se forman los magnones-polarones, el aparato les permitió sintonizar los híbridos a medida que se formaban para crear una hibridación más fuerte entre ellos.

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