martes, 30 de julio de 2013

Física elemental en una molécula individual

Un equipo de físicos ha tenido éxito demostrando cómo el magnetismo que normalmente se manifiesta por si mismo por una fuerza entre dos objetos magnetizados actúan dentro de una sola molécula. Este descubrimiento tiene gran importancia para la investigación básica y proporciona una nueva herramienta para comprender mejor el magnetismo como fenómeno elemental de la física.

La unidad mas pequeña de magnetismo es el momento magnético de un solo átomo o ión. Si estos dos momentos magnéticos se acoplan, dan como resultado dos opciones: o bien se suman los momentos en uno más potente o se compensan entre ellos y el magnetismo desaparece. Desde el punto de vista de la física cuántica, esto se denomina como triplete o singlete. Ahora, un equipo de investigadores quiere descubrir si el magnetismo de una pareja de momentos magnéticos puede ser medido eléctricamente en una sola molécula.

Para este propósito, el equipo usó una molécula a medida de dos iones de cobalto para el experimento. Los investigadores estudiaron la molécula en lo que se conoce como unión de una sola molécula. Esto significa que dos electrodos de metal dispuestos muy cerca el uno del otro, tal que la molécula de aproximadamente 2 nm de longitud se mantiene estable entre estos dos electrodos durante muchos días, mientras se mide la corriente a través de la unión. Esta configuración experimental fue expuesta, posteriormente, a varias bajas temperaturas.

Los científicos descubrieron que el magnetismo puede ser medido de esta manera. El estado magnético en la molécula se hace visible en forma de anomalía de Kondo. Este es un efecto que reduce la resistencia eléctrica a bajas temperaturas, y solo tiene lugar cuando el magnetismo es activo y, por lo tanto, puede ser usado como evidencia. Al mismo tiempo, los investigadores tuvieron éxito al activar y desactivar este efecto Kondo mediante la aplicación de un voltaje. Un preciso análisis teórico determinó los variados estados cuánticos complejos de la pareja de iones de cobalto en mayor detalle. Por lo tanto, los investigadores tuvieron éxito al reproducir física elemental en una molécula individual.

Via KIT

No hay comentarios:

Publicar un comentario en la entrada