Vidrios de espines

Las propiedades de estos materiales son el resultado de las interacciones magnéticas entre los átomos. Los modelos matemáticos que los describen sirven de prototipo para ciertos problemas de informática, neurología y evolución.

La suciedad se puede barrer y recoger, o se puede esconder debajo de la alfombra, pero antes o después exigirá que se le preste atención. En las ciencias físicas, la "suciedad" puede ser desorden en las estructuras, impurezas en los materiales o conflictos entre interacciones. La suciedad perjudica el orden. Unas cantidades suficientes de distribuciones al azar, imperfecciones e irregularidades pueden destruir las simetrías intrínsecas que simplifican enormemente las descripciones físicas. En la mayor parte de la historia de la física, la suciedad se ha barrido y recogido; los físicos se han dedicado, sobre todo, a investigar los sistemas ordenados; de ese tenor son los cristales perfectos. Sin embargo, desde principios de los setenta, empezaron a prestar atención al estudio del desorden; en otras palabras, los físicos comenzaron a preocuparse por la suciedad que se había ido acumulando en los pasillos de la ciencia. Al principio se trató de añadir una pequeña cantidad de desorden a un cristal perfecto, por ejemplo, con el fin de avanzar en el estudio de los vidrios, unos materiales en los que los átomos están fijos en posiciones aleatorias en el espacio. Estos esfuerzos fracasaron. Pretender excluir todo desorden en sistemas intrínsecamente sucios es intentar estudiar una charca sin lodo.

Entre los empeños más afortunados llevados a cabo para investigar los sistemas desordenados destaca el relativo a los vidrios de espines. La composición de un vidrio de espines no reviste carácter extraordinario —quizás unos pocos átomos de hierro distribuidos en una red de átomos de cobre—, pero sus propiedades magnéticas entrañan una enmarañada complejidad, amén de ser, en ocasiones, del todo impredecibles. El "vidrio" se refiere al desorden en las orientaciones e interacciones de los espines. Los "espines" no son otra cosa que los espines mecánico-cuánticos, responsables de los efectos magnéticos. Un vidrio de espines es, por norma, un sistema sucio. Las técnicas desarrolladas para investigar los vidrios de espines se han aplicado al estudio de problemas complejos en campos muy dispares: ciencia de los ordenadores, neurología, bioquímica y evolución.

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