Redacción:/ Investigadores de la Universidad de Zaragoza y del CSIC, junto a otros grupos de España, Suiza y Alemania, han obtenido por primera vez a temperatura ambiente películas delgadas de un material con propiedades multiferroicas (magnéticas y ferroeléctricas), que ayudarían a crear una nueva generación de dispositivos de almacenamiento de información con bajo consumo.
Hasta diez veces se reduciría el consumo energético del proceso de grabación de la información y, por tanto, se lograrían aparatos mucho más eficientes.
Los escasísimos materiales en los que se presenta, llamados multiferroicos, son objeto de una investigación muy activa en los últimos diez años, pero conseguir que en un mismo material coexistan propiedades magnéticas y ferroeléctricas simultáneamente es extremadamente raro, debido a que los mecanismos que las producen suelen ser mutuamente excluyentes.
Además se trabaja por descubrir materiales multiferroicos que mantengan sus propiedades a temperatura ambiente, puesto que los conocidos hasta el momento únicamente las adquieren a temperaturas muy bajas, inferiores a -200ºC.
De ahí la trascendencia del logro obtenido por la colaboración de varios grupos de investigación en España, Suiza y Alemania, que ha dado un paso más hacia su consecución, como recoge el artículo “Strain-induced coupling of electrical polarization and structural defects in SrMnO3 films”, y que recoge la revista Nature Nanotechnology. Aunque el SrMnO3 no es un material polar, estos investigadores han conseguido preparar películas delgadas que sí lo son, y además a temperatura ambiente.
Los autores del artículo en Aragón pertenecen al Instituto de Nanociencia de Aragón (INA), el Laboratorio de Microscopías Avanzadas (Universidad de Zaragoza) y el Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (Unizar-CSIC). Laura Maurel: estudiante de doctorado(INA); César Magén: investigador de la fundación ARAID, INA, Departamento de Física de la Materia Condensada y Laboratorio de Microscopías Avanzadas; Eric Langenberg: investigador postdoctoral contratado,(INA); Javier Blasco: investigador científico del CSIC, ICMA y Departamento de Física de la Materia Condensada; Pedro A. Algarabel: profesor de investigación del CSIC, ICMA y Departamento de Física de la Materia Condensada y José Ángel Pardo: profesor titular de universidad, Departamento de Ciencia y Tecnología de Materiales y Fluidos e INA.
Metodología
El método para obtener estas finas láminas de SrMnO3 con propiedades multiferroicas se llama deformación epitaxial y consiste en fabricar capas muy delgadas (de unos 20 nanómetros de espesor) ligeramente estiradas hacia sus extremos, de modo análogo a como se tensa la piel de un tambor. Esta forma de prepararlas da lugar a que el átomo de manganeso se desplace espontáneamente del centro de su celda cúbica, rompiendo así la simetría de la distribución de las cargas eléctricas. Lo más extraordinario es que este material es a la vez magnético (debido a que contiene manganeso), concretamente antiferromagnético, aunque sólo a unos -100ºC. En cualquier caso, este trabajo supone un gran avance al probar la utilidad de la deformación epitaxial como método de producir nuevos materiales multiferroicos en los que en un futuro próximo será posible controlar la magnetización mediante campos eléctricos a temperatura ambiente.