Un láser con haz "moldeado" logra escribir datos magnéticos sin imanes y abre la puerta a memorias más rápidas

¿Qué se logró?

Los discos duros y buena parte de las memorias magnéticas guardan la información en diminutas regiones cuya orientación magnética representa un 1 o un 0. Para cambiar ese estado se usa habitualmente un campo magnético, un proceso que tiene límites de velocidad y de consumo energético.

El equipo de la Escuela de Ingeniería Jacobs de UC San Diego empleó un láser de femtosegundos —pulsos de luz que duran una milbillonésima de segundo— al que le modificó la forma y redujo drásticamente el tamaño del haz. Con esa luz "moldeada" consiguió invertir la magnetización de una pila de nueve capas alternas de platino y cobalto, sin necesidad de un imán externo.

Según el artículo "Optical beam shaping induced reconfigurable magnetic domains" (DOI: 10.1038/s41467-026-77572-3), el mecanismo funciona por etapas: los primeros pulsos calientan brevemente una zona minúscula del material y voltean su orientación magnética; los pulsos siguientes amplían esa región hasta que el nuevo estado se estabiliza.

Por qué es relevante

Los experimentos previos de conmutación magnética con luz solo habían funcionado en estructuras de hasta tres capas magnéticas y exigían una polarización específica de la luz, es decir, una orientación determinada de su onda. El nuevo trabajo superó ambas restricciones.

La diferencia importa porque las capas delgadas tienden a retener peor los datos a largo plazo. Según explicó el profesor Abdoulaye Ndao, autor principal del estudio, el equipo optó por transformar la luz en lugar de diseñar un material nuevo, y un haz más pequeño permitiría fabricar memorias ópticas más compactas y con mayor densidad de almacenamiento.

El primer autor, Muhammad Waleed Khalid, estudiante de doctorado en Ingeniería Eléctrica y de Computación, señaló que la ingeniería óptica del haz permitió explorar fenómenos físicos inaccesibles con láseres convencionales y que, debido a lo inesperado de los resultados, los experimentos se repitieron y verificaron de forma extensa.

En el trabajo también participaron Sheena K. K. Patel, Koffi-Emanuel Sadzi, Mohammed Salah El Hadri, Sergio A. Montoya, Stéphane Mangin y Eric E. Fullerton, este último investigador del Centro de Investigación en Memoria y Grabación de UC San Diego.

La cifra de las "mil veces", con cautela

Los comunicados y medios que difundieron el estudio indican que la técnica podría operar más de 1.000 veces más rápido que la conmutación convencional por campo magnético. Se trata de una estimación sobre el potencial del método, no de una medición de un dispositivo de memoria en funcionamiento: los materiales divulgados no detallan tiempos de escritura ni consumo energético comparativo.

Lo que falta

Los propios investigadores reconocen que el principal obstáculo es la integración: los láseres ultrarrápidos especializados todavía no se pueden incorporar fácilmente en chips de computador. Los próximos pasos incluyen identificar materiales magnéticos que respondan a sistemas láser más compatibles con la electrónica y reducir el haz hasta unos pocos cientos de nanómetros mediante estructuras ópticas que concentren la luz.

Por ahora, el resultado es un avance de investigación básica aplicada y no un producto comercial. Su interés radica en que podría contribuir, a largo plazo, a la demanda de memorias más rápidas y eficientes que impulsan la inteligencia artificial y los centros de datos.

Contexto

La búsqueda de alternativas a la grabación magnética tradicional es un campo muy activo. En los últimos meses se han presentado otros enfoques, como memorias basadas en materiales antiferromagnéticos, que buscan el mismo objetivo: almacenar más datos, más rápido y con menos energía.

Preguntas y respuestas de contexto

¿En qué consiste el avance tecnológico logrado por la Universidad de California en San Diego?

Investigadores desarrollaron un método para escribir datos magnéticos usando un láser ultrarrápido con un haz moldeado, logrando invertir la magnetización de nueve capas metálicas sin necesidad de imanes externos.

¿Por qué es relevante este descubrimiento para el almacenamiento de datos?

Permitiría crear memorias más densas, compactas y potencialmente mil veces más rápidas que las actuales, superando las limitaciones de velocidad y energía de los campos magnéticos convencionales.

¿Qué obstáculos impiden que esta tecnología se use actualmente en computadores?

El principal reto es la integración, ya que los láseres especializados utilizados aún no pueden incorporarse fácilmente en chips, y se requiere reducir aún más el tamaño del haz de luz.