Un equipo de investigadores encabezado por Elena Mengotti del Instituto Paul Scherrer (Suiza) acaba de publicar en Nature Physics las primeras imágenes de monopolos magnéticos, concebidos teóricamente por P.A.M. Dirac en los años 30.
Un monopolo magnético es una partícula hasta ahora hipotética que es un imán con un solo polo. Algunas de las teorías más importantes que explican el comportamiento de la materia a nivel cuántico se basan en su existencia, pero no se habían podido detectar desde que fueran descritos teóricamente por Dirac en 1931. Ahora el equipo de investigadores, en el que participa Arantxa Fraile Rodríguez (Universidad de Barcelona), ha conseguido imágenes directas a temperatura ambiente de los monopolos dentro de un nanomaterial magnético artificial compuesto de minúsculos imanes con el tamaño de un par de cientos de nanometros. Este nanomaterial presenta una estructura de kagome y forma un hielo de espín, en el que la estructura cristalina impide la minimización simultánea de las energías de interacción en un punto dado.
Tal y como Dirac predijo, los monopolos observados vienen con “cuerdas asociadas”. Las cuerdas de Dirac alimentan al monopolo de flujo magnético, de la misma forma que una manguera de jardín alimenta de agua un aspersor.
Los investigadores también observaron directamente cómo el polo sur se separaba del polo norte en un campo externo, creando la cuerda de Dirac en su movimiento. Con esto el equipo también demuestra que puede controlar el movimiento de un monopolo.
Esta investigación confirma las lineas de investigación que apuntaban a que los monopolos aparecen en estructuras cristalinas que son sistemas magnéticos frustrados. Véase este respecto Monopolos magnéticos y cuerdas de Dirac en un material.
Referencia:
Mengotti, E., Heyderman, L., Rodríguez, A., Nolting, F., Hügli, R., & Braun, H. (2010). Real-space observation of emergent magnetic monopoles and associated Dirac strings in artificial kagome spin ice Nature Physics DOI: 10.1038/nphys1794
Tenía entendido que aún no se había podido demostrar la existencia de los monopolos magnéticos. ¿Está, pues, ya confirmada, o se "cree" que lo que se ve en esta imagen son monopolos magnéticos? Porque si esto es así, la noticia no sería tanto la imagen en sí, como la demostración de la existencia, ¿no?
ResponderEliminar@Orlando
ResponderEliminarLa existencia de monopolos está confirmada desde hace casi 2 años.
Genial imagen.
ResponderEliminarEstos monopolos no son los de Dirac. Son cuasipartículas que son monopolares, pero no son partículas perse, son excitaciones magnéticas de los espines de los hielos de espín
ResponderEliminarP.D: La imagen es fantástica.
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