Un material ultradelgado revela propiedades magnéticas inesperadas y abre nuevas vías para la computación cuántica

Un equipo de la Universidad de Minnesota ha logrado inducir propiedades magnéticas en una de las películas de óxido metálico más delgadas jamás fabricadas, desafiando las expectativas científicas y abriendo nuevas rutas para la tecnología cuántica y la espintrónica. El hallazgo, publicado en *Proceedings of the National Academy of Sciences* (PNAS), muestra cómo la manipulación de materiales a escala atómica permite descubrir fenómenos físicos inexplorados hasta ahora.

El material protagonista del avance es el RuO₂, un óxido metálico conocido por su alta conductividad, pero no por su magnetismo. Mediante una técnica avanzada de crecimiento epitaxial, el grupo liderado por Bharat Jalan logró fabricar capas ultrafinas de este compuesto y, al someterlas a tensión, activar propiedades magnéticas antes ocultas. Este fenómeno, conocido como altermagnetismo, se observó en láminas de tan solo dos celdas unitarias de espesor, lo que equivale a menos de una milmillonésima de metro.

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El descubrimiento es relevante porque hasta ahora el magnetismo en óxidos metálicos requería condiciones extremas y la presencia de metales ferromagnéticos clásicos. Sin embargo, el RuO₂ ultrafino mostró un efecto Hall anómalo —clave para dispositivos de memoria y almacenamiento— bajo campos magnéticos débiles, y sin perder su elevada conductividad. Esto lo coloca como un candidato ideal para aplicaciones en electrónica avanzada y computación cuántica.

“Lo más emocionante es que este es uno de los primeros ejemplos experimentales de un estado altermagnético en RuO₂ ultrafino”, explica Bharat Jalan, profesor titular del Departamento de Ingeniería Química y Ciencia de los Materiales. “Este material es tan metálico como los mejores metales elementales y compite con materiales bidimensionales como el grafeno, pero ahora con nuevas capacidades magnéticas.”

El control de la estructura atómica mediante técnicas de tensión epitaxial permitió al equipo modificar la disposición de los electrones y crear condiciones donde el magnetismo emerge de manera controlada. Este nivel de manipulación podría extenderse a otros materiales y allanar el camino para dispositivos aún más rápidos, pequeños y eficientes en el consumo energético.

Los efectos observados no solo son una curiosidad académica: el RuO₂ ultrafino se perfila como plataforma para la integración directa en componentes de nueva generación. “Estamos estudiando materiales que pueden integrarse en dispositivos reales y ofrecer ventajas concretas para la inteligencia artificial, la computación cuántica y la espintrónica”, señala Seunnggyo Jeong, coautor del estudio.

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El equipo de Minnesota, junto a colaboradores internacionales del MIT y universidades asiáticas, prevé seguir explorando cómo la combinación de tensión y estratificación a escala atómica puede diseñar materiales “a la carta” para futuras aplicaciones. Su meta es avanzar hacia una electrónica donde el control del magnetismo, la velocidad y la eficiencia sean accesibles a escalas nunca antes vistas.

Este avance demuestra que, en la era de la nanotecnología, los grandes descubrimientos ya no dependen solo de nuevos materiales, sino de la capacidad de manipularlos átomo por átomo. La computación cuántica, la memoria avanzada y los dispositivos de bajo consumo podrían estar a punto de dar un salto gracias a estos hallazgos.