Figure: Imágenes XAS PEEM en diferentes etapas de crecimiento de una óxido Fe-Co sobre Ru. El tiempo transcurrido se indica en la esquina superior izquierda de cada imagen. Tal y como se puede observar en las imágenes, las islas crecen en tamaño, muchas con forma triangular. El gráfico muestra la composición de la capa intermedia y de la isla durante el crecimiento.
Cerdanyola del Vallès, 25 de marzo de 2020. Investigadores de la Universidad Complutense de Madrid, el Instituto de Cerámica y Vidrio (ICV-CSIC), el grupo SURFMOSS del Instituto de Química Física Rocasolano (IQFR-CSIC) y el Sincrotrón ALBA han estudiado los cambios dinámicos en la distribución de los átomos de cobalto (Co) y hierro (Fe) durante el crecimiento de óxidos mixtos de cobalto-hierro sobre un sustrato metálico.
El método de preparación, epitaxia de haces moleculares en atmósfera de oxígeno, ha demostrado producir capas delgadas y nanoestructuras de óxidos de metales de transición con una calidad estructural mucho mayor que aquellos obtenidos con otros métodos. A su vez, esto resulta en propiedades magnéticas cercanas a las ideales, haciendo que las capas sean muy prometedoras para aplicaciones por ejemplo en spintrónica.
La composición inicial es una capa bidimensional de un óxido mixto de Fe-Co (II) que refleja la proporción de los materiales depositados. Sin embargo, a medida que tiene lugar el crecimiento tridimensional de islas de espinela que nuclean sobre esta capa intermedia, la composición del óxido en la capa bidimensional cambia a medida que el hierro es transferido a dichas islas. La propia composición de las islas tridimensionales también evoluciona durante el crecimiento.
Durante el crecimiento por epitaxia de haces moleculares a altas temperaturas asistido por oxígeno, se midieron secuencias rápidas de microscopía electrónica de fotoemisión barriendo la energía de los rayos-x a través de los bordes de absorción del Fe y del Co. De esta manera se determinaron en tiempo real las variaciones espaciales en la composición durante el crecimiento.
Estos resultados se han obtenido en la línea de luz CIRCE de ALBA, utilizando las técnicas de microscopía electrónica de baja energía (LEEM, por sus siglas en inglés) y microscopía electrónica de fotoemisión (PEEM, por sus siglas en inglés)
Esta es la primera vez que se hace un seguimiento en espacio real y tiempo real a temperaturas tan altas (1000 ºC) con radiación de sincrotrón, proporcionando valiosa información química dinámica que de otra manera no se podría podido detectar.
