Um avanço na compreensão de como as quase-partículas conhecidas como monopólos magnéticos se comportam pode levar ao desenvolvimento de novas tecnologias para substituir as cargas elétricas.

Pesquisadores da Universidade de Kent aplicaram uma combinação de física quântica e clássica para investigar como os átomos magnéticos interagem entre si para formar objetos compostos conhecidos como 'monopólos magnéticos'.

Baseando o estudo em materiais conhecidos como Spin Ices, a equipe mostrou como o 'salto' de um monopolo de um local na estrutura cristalina de Spin Ice para o próximo pode ser alcançado invertendo a direção de um único átomo magnético.

Embora, em teoria, em baixas temperaturas os átomos magnéticos não tenham energia suficiente para fazer isso, a equipe descobriu que quando um monopolo chega a um local de treliça, ele induz mudanças nos campos que atuam sobre os átomos magnéticos ao seu redor, o que lhes permite "criar um túnel" através da barreira de energia.

Dr. Quintanilla da Escola de Ciências Físicas da Universidade disse:'Encontramos evidências de que este misterioso salto de baixa temperatura é alcançado através de tunelamento quântico:um fenômeno que permite a um objeto quântico superar um obstáculo que, de acordo com as leis clássicas da física, requerem mais energia do que o sistema tem disponível.

'Nós mostramos que os átomos magnéticos que formam um monopolo experimentam campos que são transversais aos seus próprios, que por sua vez induzem o tunelamento. Calculamos as taxas de salto monopolo resultantes deste cenário e consideramos que são amplamente consistentes com as observações disponíveis. '

Os pesquisadores sugerem que esta melhor compreensão do movimento monopolo em materiais de gelo de rotação pode permitir tecnologias futuras baseadas em monopólos magnéticos móveis, em vez de cargas elétricas.