Vols estar al dia? Subscriu-te al nostre newsletter. 1 E-mail cada 2 Mesos! |
 |
Cerdanyola del Vallès, 10 de juny 2022 L'estabilització d'imants consistents en un únic àtom representa el paradigma de la reducció de grandària dels dispositius d'emmagatzematge d'informació. No obstant això, els àtoms individuals absorbits en superfícies no són adequats per a aplicacions pràctiques a causa de la seva alta difusió tèrmica. Un pas cap a sistemes més realistes és la coordinació d'aquests àtoms en xarxes metalo-orgàniques. Els lantànids (elements 4f de la taula periòdica) posseeixen propietats que els fan interessants per a estabilitzar el magnetisme. El seu acoblament espín-òrbita es tradueix en una alta anisotropia magnètica i un estat magnètic molt estable que podria protegir-se de pertorbacions externes per al desenvolupament de dispositius.
En un estudi recent, publicat a Small, investigadors liderats pel Prof. David Écija (IMDEA Nanociència) han realitzat enginyeria amb les propietats electròniques i magnètiques de les xarxes metalo-orgàniques dinuclears de lantànids per intercanvi de metalls. Si bé es conserva la mateixa arquitectura estructural, l'intercanvi entre els centres metàl·lics d'erbi (Er) i disprosi (Dy) condueix a un canvi en l'alineació del nivell d'energia i un canvi en la intensitat i orientació de l'anisotropia magnètica. Les xarxes són les mateixes, però les propietats canvien.
Els resultats obren perspectives per al disseny de materials 2D periòdics amb funcionalitats optoelectròniques i magnètiques a mida. Han estat publicats a Small i apareixen a la contraportada del número 22.
Fig.1: Imatges topogràfiques per STM de les diferents xarxes supramoleculars que es poden realitzar, ròmbica (a-c) i Kagome-lattice (s-f). Les xarxes realitzades amb diferents àtoms de lantànids assumeixen la mateixa configuració geomètrica.
El magnetisme del sistema va ser mesurat mitjançant la tècnica de dicroisme magnètic per la Dra. Sofia Parreiras (MSCA fellow en IMDEA Nanociència) en col·laboració amb els científics de la línia BOREAS al Sincrotró ALBA. El treball és una col·laboració entre equips de IMDEA Nanociència, ICMM-CSIC, Sincrotró ALBA i el Centre de Física de la Matèria Condensada (IFIMAC, UAM), i ha estat cofinançat pel projecte ERC-AdG ELECNANO al Prof. Écija, el projecte "4f-Mag" (MSCA-IF) a la Dr. Parreiras i el segell Centre d'Excel·lència Severo Ochoa a IMDEA Nanociència el 2017.
Fig.2: Dades de XAS i XMCD per a les xarxes ròmiques d'assemblatges supramoleculars dirigits per Er i Dy (panells esquerre i dret respectivament) que demostren la sintonització de les propietats magnètiques.
Referència: Moreno, D., Parreiras, S.O., Urgel, J.I., Muñiz-Cano, B., Martín-Fuentes, C., Lauwaet, K., Valvidares, M., Valbuena, M.A., Gallego, J.M., Martínez, J.I., Gargiani, P., Camarero, J., Miranda, R. and Écija, D. (2022), Engineering Periodic Dinuclear Lanthanide-Directed Networks Featuring Tunable Energy Level Alignment and Magnetic Anisotropy by Metal Exchange. Small, 18: 2270117. DOI: 10.1002/smll.202270117
Amb la col·laboració de la Fundació Espanyola per a la Ciència i la Tecnologia. El Sincrotró ALBA forma part de la xarxa d'Unitats de Cultura Científica i de la Innovació (UCC+i) de la Fundació Espanyola per a la Ciència i la Tecnologia (FECYT) i ha rebut suport a través del projecte FCT-20-15798.
