Un láser "dibuja" magnetismo: nueva técnica varía propiedades de materiales bidimensionales

Como si se tratara de un arma utilizada por un héroe de los dibujos animados o la ciencia ficción, un nuevo enfoque científico ha logrado por primera vez utilizar la tecnología láser existente para variar continuamente las propiedades magnéticas de materiales bidimensionales.

Investigadores del Paul Scherrer Institut (PSI), en Suiza, han demostrado que es posible modificar de forma continua y controlada las propiedades magnéticas de películas delgadas en dos dimensiones, usando láseres y equipos de litografía ya existentes.

Un láser que “dibuja” magnetismo

Según una nota de prensa, los especialistas han creado gradientes complejos como espirales, círculos o incluso figuras parecidas a copos de nieve. La técnica, llamada Direct-Write Laser Annealing (DWLA), emplea un cabezal de escritura láser que rastra la superficie del material, mientras varía la intensidad del haz según un patrón digital.

Ese “mini horno láser” provoca cambios locales, como oxidación, cristalización o aleación entre capas, que alteran las propiedades magnéticas y otras propiedades críticas en escalas de apenas cientos de nanómetros. El resultado es una matriz de propiedades magnéticas que puede variar de forma continua en dos dimensiones, algo hasta ahora difícil de lograr experimentalmente.

A diferencia de procesos térmicos convencionales que afectan a toda la muestra, DWLA actúa de manera localizada y rápida: estas especificaciones hacen que el procedimiento sea compatible con el equipamiento ya presente en muchos laboratorios e industrias.

Un avance clave para la electrónica del futuro

Las implicaciones tecnológicas son variadas, abriendo la puerta a memorias que se escriben y leen eléctricamente sin depender de campos magnéticos externos, por ejemplo. Además, la técnica podría acelerar el desarrollo de chips que combinan cálculo y almacenamiento en la misma estructura, junto a dispositivos neuromórficos que imitan la complejidad del cerebro humano.

Los responsables del estudio, publicado en la revista Nature Communications, subrayan otra ventaja práctica: DWLA no requiere vacío ni pasos complejos de resinas fotosensibles, y puede realizar en segundos un proceso que tarda horas en otros enfoques, con el beneficio añadido que los equipos usados son comerciales y ampliamente disponibles.

En el mismo sentido, esa accesibilidad podría facilitar la transferencia de la técnica a líneas de fabricación, acelerando experimentos para identificar materiales óptimos para nuevas memorias y sensores.