Un equip d'investigadors del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC) i el Sincrotró ALBA ha desenvolupat un nou mètode per fabricar i caracteritzar nanoestructures de ferrita de cobalt d'una qualitat molt superior a l'aconseguida fins ara. Les nanoestructures obtingudes consisteixen en cristalls bidimensionals ultrafins, de fins a 10 micròmetres de costat i entre 1 i 100 nanòmetres de gruix. L'estudi, publicat a Advanced Materials aquesta setmana, té aplicacions en espintrònica, una tecnologia per crear sistemes avançats de computació.
El mètode proposat pels investigadors és aplicable a una àmplia varietat de materials que poden servir com a base per construir sistemes nanoelectrònics i espintrònics. En concret, la ferrita de cobalt s'utilitza en la fabricació de vàlvules d'espín, components dels caps lectors d'informació a les computadores.
"Les nanoestructures o illes de ferrita de cobalt tenen una qualitat molt més gran que l'aconseguida fins ara, el que es reflecteix en el fet que els dominis magnètics que presenten són fins 10.000 cops superiors al que s'havia obtingut anteriorment", precisa l'investigador del CSIC Juan de la Figuera, de l'Institut de Química Física "Rocasolano".
El creixement i la caracterització inicial s'ha dut a terme al microscopi d'electrons de baixa energia i de fotoelectrons de la línia de llum CIRCE del Sincrotró ALBA, depositant els àtoms de cobalt i ferro sobre el substrat a alta temperatura, alhora que s'exposava a oxigen. Els científics, a l'observar el creixement en temps real amb el microscopi, van caracteritzar les illes, és a dir, van analitzar la composició i distribució dels dominis magnètics. Finalment, les mostres es van portar als laboratoris de l'Institut de Ciència de Materials del CSIC a Madrid, on van tornar a ser analitzades mitjançant microscòpia de forces atòmiques.
Actualment s'està investigant com utilitzar el moviment de les parets dels dominis magnètics per emmagatzemar informació. La família de materials a la què pertany el que s'ha utilitzat en aquest treball - un òxid amb una estructura d'un mineral, l'espinel·la - presenta, segons De la Figuera, propietats "molt prometedores en aquest camp".
"Hem aconseguit el creixement de pel·lícules d'aquests materials sense defectes. De moment, les propietats prometedores d'aquest material permetran estudiar com es mouen i com interaccionen les parets dels dominis", indica Adrián Quesada, investigador del CSIC a l'Institut de Ceràmica i Vidre.
Fig: Imatge superior esquerra) Imatge de microscòpia d'electrons de baixa energia d'una illa; Imatge superior dreta) Imatge de microscòpia de forces atòmiques de la mateixa illa; Imatges inferiors) Imatges de microscòpia de fotoelectrons (XMCD-PEEM) de la mateixa illa obtinguda als bords d'absroció de Fe i Co L3, mostrant la configuració dels dominis magnètics.
