Investigadors de la Universitat Complutense de Madrid, l'Institut de Ceràmica i Vidre (ICV-CSIC), el grup SURFMOSS de l'Institut de Química Física Rocasolano (IQFR-CSIC) i el Sincrotró ALBA han estudiat els canvis dinàmics en la distribució dels àtoms de cobalt (Co) i ferro (Fe) durant el creixement d'òxids mixtes de cobalt-ferro sobre un substrat metàl·lic.

El mètode de preparació, epitàxia de feixos moleculars en atmosfera d'oxigen, ha demostrat produir capes primes i nanoestructures d'òxids de metalls de transició amb una qualitat estructural molt més gran que aquells obtinguts amb altres mètodes. Al seu torn, això resulta en propietats magnètiques properes a les ideals, fent que les capes siguin molt prometedores perquè aplicacions per exemple en spintrònica.

La composició inicial és una capa bidimensional d'un òxid mixt de Fe-Co (II) que reflecteix la proporció dels materials dipositats. No obstant això, a mesura que té lloc el creixement tridimensional d'illes d'espinel·la que nucleen sobre aquesta capa intermèdia, la composició de l'òxid en la capa bidimensional canvia a mesura que el ferro és transferit a les dites illes. La pròpia composició de les illes tridimensionals també evoluciona durant el creixement.

Durant el creixement per epitàxia de feixos moleculars a altes temperatures assistit per oxigen, es van mesurar seqüències ràpides de microscòpia electrònica de fotoemissió escombrant l'energia dels raigs-x a través de les vores d'absorció de l'Fe i de l'Co D'aquesta manera es van determinar en temps real les variacions espacials en la composició durant el creixement.

Aquests resultats s’han obtingut a la línia de llum CIRCE d’ALBA, utilitzant les tècniques de microscòpia electrònica de baixa energia (LEEM, per les seves sigles en anglès) y microscòpia electrònica de fotoemissió (PEEM, per les seves sigles en anglès).

Aquesta és la primera vegada que es fa un seguiment en espai real i temps real a temperatures tan altes (1000 °C) amb radiació de sincrotró, proporcionant valuosa informació química dinàmica que d'altra manera no s'hauria pogut detectar.

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.