Todos los días, las nuevas tecnologías requieren más precisión en las propiedades intrínsecas de los materiales utilizados. Para cumplir requisitos cada vez más específicos, los físicos están interesados en una generación de materiales artificiales, cuyas propiedades se pueden controlar. Investigadores de la Universidad de Ginebra UNIGE, Suiza, en colaboración con equipos franceses e ingleses, han logrado manipular las propiedades de dos óxidos que componen el material artificial, más exactamente lograron modificar las propiedades magnéticas que pueden ser ferromagnéticas o antiferromagnéticas; es decir, cono sin momento magnético neto. Los científicos han demostrado, en su estudio publicado en Comunicaciones de la naturaleza , que ahora pueden controlar el magnetismo en este tipo de materiales y que podrían, en un futuro próximo, ofrecer materiales a medida para los dispositivos del mañana.
Cuando dos materiales están en contacto, interactúan de diferentes maneras y, a veces, intercambian electrones. Pero, ¿qué sucede cuando uno acumula capas ultrafinas, del orden de un nanómetro? "Hemos combinado dos materiales, LaNiO3, un paramagnet metálicosin orden magnético, y LaMnO3, un antiferromagnético aislante, alternando una capa de la primera, luego de la segunda, etc. Luego observamos cuál era la influencia de las interacciones en las interfaces y notamos un cambio profundo en las propiedades intrínsecasde los dos materiales ", dijo un comunicado de Jean-Marc Triscone, profesor del Departamento de física de la materia cuántica de la Facultad de Ciencias de la UNIGE.
LaNiO3 y LaMnO3 tienen la misma estructura cristalina cúbica y, por lo tanto, los investigadores pueden apilar las células unitarias elementales de estos compuestos, es decir, los pequeños "cubos" formados por unos pocos átomos, utilizando tecnología de puntaLuego se las arreglan para crear una estructura artificial con una alineación perfecta de las células unitarias. Para hacer esto, los físicos depositan una célula unidad tras otra en un sustrato, que es un pequeño mosaico de cristal calentado. Las capas son muy delgadas y susel grosor de aproximadamente un nanómetro se controla con precisión en la celda unitaria.
precisión de orfebre
"Para lograr una estructura perfecta en la baldosa de cristal, tuvimos que encontrar las condiciones exactas de temperatura y presión requeridas para cultivar los materiales uno encima del otro. Luego investigamos las propiedades de las interfaces dependiendo del número decapas apiladas ", explica Marta Gibert, investigadora en física en UNIGE y primer autor del estudio." Las mediciones de las propiedades físicas revelaron que las propiedades de LaNiO3 son muy diferentes cuando están en contacto con LaMnO3. De ser un metal sin orden magnético,se vuelve no solo magnético sino también aislante. Además, las propiedades generales del material artificial dependen del grosor individual de la capa de cada material y también pueden cambiar en función del grosor elegido ", agregó el físico.
Gracias a este descubrimiento, los investigadores pueden controlar el estado magnético de estos materiales, una pista para construir materiales artificiales a medida de acuerdo con las necesidades específicas en el futuro. Tal control de las interacciones magnéticas podría usarse especialmente para desarrollar futurosmemorias magnéticas, lo que permite reducir la alta energía de disipación de los procesadores de corriente.
Esta investigación no se limita a los materiales magnéticos, sino que también es de interés para los materiales que son simultáneamente magnéticos y ferroeléctricos, otra forma de nuevos recuerdos o incluso de materiales superconductores que funcionan a temperaturas más altas, un sueño que puede no ser tan distante.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Ginebra . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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