Descubrimiento en orbitónica: hacia un futuro energético eficiente

MadridInvestigadores del Instituto Paul Scherrer y de los Institutos Max Planck han realizado un importante descubrimiento en el campo de la orbitrónica, lo que podría mejorar la eficiencia energética de la tecnología. Al estudiar semimetales topológicos quirales, encontraron evidencia de monopolos de momento angular orbital (MAO). Este avance ayuda a comprender información que antes era compleja sobre estos monopolos y podría dar lugar a aplicaciones prácticas en el futuro.

Orbitrónica es una tecnología innovadora que utiliza el movimiento de los electrones en lugar de su carga para funcionar. Este enfoque podría ayudar a reducir el consumo de energía en la tecnología. La espintrónica es otro método que se centra en el spin de los electrones, pero la orbitrónica ofrece beneficios únicos, especialmente para la creación de dispositivos de memoria eficientes en energía. Para que la orbitrónica funcione, se necesitan materiales que permitan este tipo de movimiento de electrones.

Los semimetales topológicos quirales son materiales prometedores porque pueden mantener un flujo de momento angular orbital (OAM) sin necesidad de entrada externa. Esto hace que las corrientes de OAM sean estables y eficientes en términos de energía. Materiales clave como el paladio con galio y el platino con galio muestran estas propiedades beneficiosas. El uso de estos materiales podría facilitar la creación de dispositivos que consuman menos energía sin comprometer su rendimiento.

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Investigadores utilizaron una técnica llamada Dicroísmo Circular en Espectroscopía de Fotoemisión Resuelta en Ángulo (CD-ARPES) para descubrir monopolos de momento angular orbital (OAM) en ciertos materiales. Al principio, pensaban que CD-ARPES podía medir directamente los OAM, pero resultó no ser así. Se dieron cuenta de que los datos variaban con diferentes energías de fotones, lo que les permitió alinear los resultados experimentales con las predicciones teóricas. El enfoque minucioso de este estudio ha sido clave para identificar con precisión los monopolos de OAM.

La capacidad novedosa para estudiar texturas OAM puede tener un gran impacto en el avance de la tecnología.

• Almacenamiento de datos mejorado con mayor eficiencia.
• Elementos de computación avanzados que consumen menos energía.
• Posibilidad de personalización en la dirección de los dispositivos.

Los semimetales topológicos quirales se están incorporando en materiales para mejorar las aplicaciones orbitrónicas, lo que puede ayudar a crear tecnología con menor impacto ambiental. Se espera que la orbitrónica desempeñe un papel crucial en la innovación tecnológica, proporcionando una vía sostenible para el progreso futuro. Esta investigación establece una base para que científicos e industrias desarrollen dispositivos inteligentes y que ahorren energía.