Albert Fert, premio Nobel de Física 2007: «La espintrónica creará dispositivos más rápidos y con un menor consumo de energía»

Albert Fert, premio Nobel de Física 2007 por el descubrimiento de la magnetorresistencia gigante (GMR).
Albert Fert, premio Nobel de Física 2007 por el descubrimiento de la magnetorresistencia gigante (GMR).
Entrevistas
(06/11/2014)

La espintrónica es una disciplina prometedora que en un futuro cercano desarrollará dispositivos de alta capacidad y velocidad y bajo consumo energético para las tecnologías de la información y la comunicación. El hito que marcó esta revolución tecnológica fue el descubrimiento de la magnetorresistencia gigante (GMR) en 1988 por los científicos Albert Fert y Peter Grünberg, distinguidos con el Nobel de Física en 2007 por su avance pionero.

«Abrid la mirada, quedan muchos descubrimientos por hacer», exclamó Albert Fert ante el público que le escuchaba el pasado 25 de septiembre en la Facultad de Física de la Universidad de Barcelona (UB) durante su conferencia «Spin-orbitronics, a new direction for spintronics». Su discurso permitió analizar los nuevos retos científicos que abren la espintrónica y otro campo de conocimiento todavía más desafiante: la espinorbitrónica. Atilà Herms, decano de la Facultad de Física, y Javier Tejada, catedrático del Departamento de Física Fundamental, presentaron al profesor Fert ante el público asistente, interesado en actualizar sus conocimientos sobre espintrónica, la disciplina que estudia una propiedad intrínseca de los electrones —el espín— para cambiar la forma en que los dispositivos electrónicos procesan y almacenan los datos.

Albert Fert, premio Nobel de Física 2007 por el descubrimiento de la magnetorresistencia gigante (GMR).
Albert Fert, premio Nobel de Física 2007 por el descubrimiento de la magnetorresistencia gigante (GMR).
Entrevistas
06/11/2014

La espintrónica es una disciplina prometedora que en un futuro cercano desarrollará dispositivos de alta capacidad y velocidad y bajo consumo energético para las tecnologías de la información y la comunicación. El hito que marcó esta revolución tecnológica fue el descubrimiento de la magnetorresistencia gigante (GMR) en 1988 por los científicos Albert Fert y Peter Grünberg, distinguidos con el Nobel de Física en 2007 por su avance pionero.

«Abrid la mirada, quedan muchos descubrimientos por hacer», exclamó Albert Fert ante el público que le escuchaba el pasado 25 de septiembre en la Facultad de Física de la Universidad de Barcelona (UB) durante su conferencia «Spin-orbitronics, a new direction for spintronics». Su discurso permitió analizar los nuevos retos científicos que abren la espintrónica y otro campo de conocimiento todavía más desafiante: la espinorbitrónica. Atilà Herms, decano de la Facultad de Física, y Javier Tejada, catedrático del Departamento de Física Fundamental, presentaron al profesor Fert ante el público asistente, interesado en actualizar sus conocimientos sobre espintrónica, la disciplina que estudia una propiedad intrínseca de los electrones —el espín— para cambiar la forma en que los dispositivos electrónicos procesan y almacenan los datos.

La espintrónica es un tipo de interfaz entre la física del magnetismo y la electrónica. Este nuevo tipo de electrónica trabaja no solo con la carga de los electrones sino también con su propiedad cuántica fundamental: el espín. ¿Por qué el espín es tan interesante para el trabajo que desarrolla la comunidad científica?

Los electrones tienen dos características: la carga y el espín. ¿Por qué no usamos los dos? La información puede codificarse mediante una corriente de la carga, como hace la electrónica clásica, pero también mediante una corriente del espín. Además, la información que transporta una corriente del espín puede almacenarse de forma más directa en la información no volátil (permanente) de los discos duros o las memorias magnéticas.

La espintrónica tiene aplicaciones tecnológicas increíbles. ¿Qué barreras ha de derribar la comunidad científica para seguir avanzando en este campo?

Hay muchas barreras tecnológicas, porque cada vez es más complicado preparar materiales científicos a nanoescala. ¿Cuáles son las principales? En realidad, no hay barreras fundamentales, ya que la espintrónica se basa en la física cuántica, y la física cuántica es un campo en el que se ha avanzado mucho. Sin embargo, quedan muchos escenarios nuevos por imaginar para los diferentes actores de la materia en la nanoescala: electrones, espines, fotones, magnones, fonones, pares de Cooper, excitones, skyrmions, etc. A decir verdad, la única barrera que existe es el límite de la imaginación del físico. Cada día se introducen nuevos conceptos: por ejemplo, los conceptos de protección topológica y aislante topológico se han añadido recientemente.

Almacenar más información en menos espacio: la revolución de los dispositivos magnéticos tan solo acaba de empezar…

Sí, esto es solo una pequeña parte de la espintrónica, concretamente de la magnetorresistencia gigante. No obstante, también es verdad que la cantidad de información que se procesa, almacena, etc., está aumentado mucho. Por lo tanto, los dispositivos tecnológicos que se diseñan para procesar y almacenar información deben ser más rápidos y consumir menos energía, y este es a grandes rasgos el objetivo de la espintrónica.

Estudiar nuevos materiales es un factor clave para el avance de esta disciplina. ¿Cuáles son los candidatos a mejor material para la espintrónica?

Hay muchos materiales nuevos. El grafeno es un ejemplo con muchas posibilidades, y es uno de mis ámbitos de investigación. De hecho, en la conferencia que pronuncié en la UB, demostré que el interés se centra cada vez más, no en los clásicos materiales tridimensionales, sino en la superficie, en la interfaz atómica o en los materiales de una sola capa atómica de espesor. El grafeno es un ejemplo de ello, y la superficie de los aislantes topológicos es otro.

Los científicos afirman que la belleza está en lo pequeño. ¿Por qué se sienten tan atraídos por la nanoescala?

No se puede afirmar que la nanoescala sea la escala más atractiva, ya que hay escalas menores que pueden ser incluso más interesantes para, por ejemplo, comprender el origen del Universo. Sin embargo, para nuestra vida práctica, y dado que somos materia compuesta por átomos, lo mejor que podemos hacer es organizar la materia en la escala atómica.

Los retos científicos se consiguen a largo plazo, por lo que siempre necesitaremos futuras generaciones de científicos. En su opinión, ¿cómo podemos animar a los jóvenes a estudiar ciencia?

Nosotros, los científicos, tenemos que hablar con los niños y adolescentes. En mi caso, hago presentaciones en facultades, institutos y escuelas. Creo que los periodistas también pueden contribuir a promocionar la ciencia en la sociedad a través de los medios de comunicación. Tenemos que enseñarles a los jóvenes que la ciencia es fascinante y no tan difícil como se suele pensar.

La ciencia y los científicos desempeñan un papel vital en la sociedad. Sin embargo, el único contacto que la mayoría de los ciudadanos tiene con la ciencia son los periódicos y la televisión. ¿Tiene la ciencia el apoyo social que merece?

Hoy en día, existen muchos movimientos en contra del avance de la ciencia, porque la gente tiene miedo a la evolución de la sociedad. La evolución del mundo, la creciente producción industrial, la sociedad industrial nos han llevado a numerosos problemas: la emisión de dióxido de carbono y el calentamiento global, el consumo de materiales cada vez más difíciles de encontrar, etc. No obstante, la solución a estos problemas solo puede alcanzarse mediante la ciencia. Por ejemplo: únicamente la ciencia podrá encontrar la forma de almacenar el dióxido de carbono y producir energía sin emitir dióxido de carbono a la atmósfera.

Y para acabar, aunque no por ello menos importante: recibió el Premio Nobel de Física 2007 por el descubrimiento de la magnetorresistencia gigante (GMR) en 1988. ¿Ha cambiado el Premio Nobel su rutina diaria?

Sí, en muchos aspectos. Por ejemplo, en la responsabilidad de impartir conferencias en escuelas para despertar motivación por la ciencia entre los niños y niñas, en el deber de dialogar con las autoridades políticas, etc. Intento explicar a los políticos cómo debería organizarse la investigación y la enseñanza universitaria para mejorar su calidad. Y, además, sigo teniendo mucho trabajo en el laboratorio. No me gusta participar en debates televisivos, inauguraciones o congresos largos. Creo que todavía me quedan cosas por hacer en ciencia, porque tengo nuevas ideas por desarrollar y metas que alcanzar. En definitiva, tengo que hacer muchas cosas.