Las Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) han aportado a la entretención con el streaming, juegos colaborativos y videollamadas, así como también permiten trabajar y estudiar a distancia. Cada actividad que se hace en este espacio on line se basa en corrientes eléctricas que aumentan las temperaturas del medio ambiente.

Esto se puede visualizar, por ejemplo, al cargar un celular: el calentamiento del cargador es energía perdida. Y ello también ocurre al hacer búsquedas en Google, ver videos en TikTok o asistir a una clase virtual. De acuerdo a un estudio de la Universidad de Lancaster, en Reino Unido, las TIC emiten más gases de efecto invernadero que la aviación.

Para hacer frente a esto, una de las propuestas científicas consiste en reemplazar algunas funciones de la electrónica -basada en el transporte de carga eléctrica- por el transporte de espín, cuya área de estudio se llama espín-electrónica o espintrónica.

“La idea de organizar el primer Spintronics’ Day en Chile es para fundar un espacio de encuentro amigable que permita a la comunidad local de espintrónica conocerse y mostrar los desafíos del área y la forma en que es posible enfrentarlos desde la Física, la Química, la Ciencia de Materiales y Matemáticas Aplicadas”, indica Alejandro León Vega, académico del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Naturales, Matemática y del Medio Ambiente de la UTEM.

Desafíos y avances

La jornada se realiza el martes 23 de enero en la sala multipropósito de la Biblioteca Ximena Sánchez Staforelli, en el campus Macul. Es organizada conjuntamente por el Departamento de Física de la UTEM, que cumple el rol de institución principal, y la Universidad de la Frontera.

El evento busca reunir a estudiantes, así como a investigadoras/es jóvenes y seniors, en torno a los últimos resultados de la electrónica de espines, la que aspira a almacenar, procesar y leer información usando no sólo la electricidad, sino que explotando las propiedades magnéticas a nivel cuántico (espines), tema que promete variadas aplicaciones tecnológicas.

De acuerdo con el profesor León Vega “desde el punto de vista tecnológico, las aplicaciones de la espintrónica buscan almacenar, procesar, transmitir y leer información a un costo energético inferior al actual. Desde el punto de vista de Ciencia Básica, es decir, pensando en la generación de conocimiento, la espintrónica busca comprender cómo diversas entidades cuánticas interactúan y se transforman unas en otras”.

Durante la jornada de enero 2023, se presentan diversas exposiciones que abordan temáticas como la espintrónica y temas afines: magnetismo, nanociencia, nanotecnología, transporte electrónico, entre otras. Éstas estarán lideradas por Claudio González y Jerónimo Maze, ambos de la Universidad Católica de Chile; Paula Mellado, de la Universidad Adolfo Ibáñez; Álvaro Núñez, de la Universidad de Chile; Alejandro Roldán-Molina, de la Universidad de Aysén; y Adam B. Cahaya, de la Univesitas Indonesia. Éste último no sólo participará del Spintronics’ Day, sino que realizará investigación en la UTEM.

“La selección de invitadas/os permitirá brindar una imagen general de los últimos desafíos y avances de la espintrónica, tanto desde la perspectiva teórica como experimental, y usando dispositivos clásicos, cuya física, por ejemplo, se enseña en el Plan Común de ingeniería UTEM; y cuánticos”, agrega el académico Vega.

No se requiere inscripción previa para asistir de oyente a esta actividad, pero quienes deseen presentar un trabajo deben enviar un resumen a través del sitio web. Asimismo, las charlas se realizarán en inglés, pero las preguntas y repuestas se podrán hacer en español.

Espintrónica de tierras raras

“En el Departamento de Física de la UTEM, hemos venido investigando la espintrónica desde hace casi cuatro años. Principalmente, con la propuesta que hemos denominado ‘espintrónica de tierras raras’. Las tierras raras, que en Chile tienen un gran potencial productor, son átomos que combinan naturalmente propiedades eléctricas y magnéticas; por ende, sus aplicaciones espintrónicas son muy potentes y generan efectos que no se ven con otros materiales. Nuestra propuesta es usarlas para fortalecer efectos espintrónicos conocidos o para generar nuevos efectos”, indica el profesor Alejandro León Vega.

Además, agrega que “nuestras ideas han encontrado un buen recibimiento en la comunidad científica y por ello nos han invitado a dar charlas en varios encuentros en el extranjero, destacando -por ejemplo- la organización de un simposio en la Conferencia de Magnetismo y Materiales Magnéticos (MMM, Dallas, USA) y una invitación a visitar la Agencia Japonesa de Energía Atómica, Tokai, Japón, además de varias invitaciones dentro de Chile”.

“A corto y largo plazo, las metas del departamento son seguir investigando la espintrónica de las tierras raras y este año fortalecer las colaboraciones con centros experimentales, como los de la Universidad de Pekín, que vamos a visitar en mayo. Asimismo, en el Departamento de Física y la Facultad de Ciencias Naturales, Matemática y del Medio Ambiente, deseamos combinar la espintrónica de tierras raras con ondas magnéticas cuánticas -magnones- tema del Fondecyt Iniciación actualmente en ejecución en nuestra universidad”, enfatiza el docente.