Descobreixen un nou comportament magnètic en nanopartícules que obre les portes a memòries digitals encara més petites
Investigadors de la UAB i l’ICN2 aconsegueixen un comportament magnètic mai observat fins ara en nanopartícules nucli/escorça (“core/shell”) magnètiques: l’acoblament antiferromagnètic(és a dir, antiparal·lel) entre les capes.
El fenomen, descrit a Nature Communications, podria tenir importants aplicacions tecnològiques, com la creació de memòries digitals més petites i amb més capacitat.
Els dispositius electrònics, com els telèfons mòbils o les tauletes digitals, alimenten una cursa científica per aconseguir elements electrònics de processament i d’emmagatzematge de la informació cada cop més petits. En aquesta cursa, un dels reptes és reproduir els comportaments magnètics a l’escala dels nanòmetres.
Una col·laboració internacional de científics dirigida per investigadors del Departament de Física de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) i de l’Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2), i amb la participació de la Universitat de Barcelona, ha aconseguit reproduir en partícules d’entre 10 i 20 nanòmetres un fenomen magnètic de gran importància pels dispositius magnètics: l’acoblament antiferromagnètic entre capes.
Es tracta d’un fenomen que es manifesta quan s’acoblen alguns tipus de capes de materials amb diferents propietats magnètiques i que permet canviar el comportament magnètic del conjunt. Aquesta propietat té aplicacions tecnològiques importants. Per exemple, forma part important dels sistemes de lectura de les dades en els discs durs i en les memòries MRAM d’ordinadors i dispositius mòbils.
Els investigadors han aconseguit per primer cop reproduir el fenomen en materials nanoscòpics, d’unes desenes d’àtoms de diàmetre. Ho han aconseguit en partícules d’òxid de ferro envoltades d’una finíssima capa d’òxid de manganès i en la combinació inversa: partícules d’òxid de manganès recobertes d’una capa de d’òxid de ferro. La descoberta proporciona un control sense precedents del comportament magnètic de les nanopartícules, ja que permet controlar i ajustar fàcilment les seves propietats sense haver de manipular la seva forma ni la seva composició, tan sols controlant la temperatura i els camps magnètics que l’envolten.
“Hem aconseguit reproduir per primer cop un comportament magnètic desconegut en l’àmbit de les nanopartícules, i això obre les portes a miniaturitzar fins a límits que semblaven impossibles l’emmagatzemament magnètic i altres aplicacions més sofisticades com els filtres d’espín, els codificadors magnètics o l’enregistrament a multinivell”, afirmen Josep Nogués, professor d’investigació ICREA i Maria Dolors Baró, catedràtica de Física Aplicada de la UAB.
En la recerca, publicada avui a Nature Communications, hi han participat els professors del Departament de Física de la UAB Maria Dolors Baró i Santiago Suriñach; l’investigador ICREA, del Departament de Física de la UAB i de l’Institut Català de Nanociència i Nanotecnlogia (ICN2) Josep Nogués; investigadors del Departament de Química Inorgànica i del Departament d’Electrònica de la Universitat de Barcelona (UB); investigadors de la Universidad Complutense de Madrid; de la Università degli Studi di Firenze (Itàlia); del St. Petersburg Nuclear Physics Institute (Rússia); de la Universitat d’Estocolm (Suècia); del NCSR de Grècia; de l’Oak Ridge National Laboratory (EUA); de la Universitat de Miami (Ohio, EUA); i de l’Argonne National Laboratory (EUA).♦
