Investigadores del Instituto MESA + de Nanotecnología de la Universidad de Twente han descubierto un efecto magnético inusual en nanocapas de un óxido de lantano y manganeso LaMnO 3 .El trabajo conjunto con colegas de Singapur, Estados Unidos e Irlanda reveló una abrupta transición magnética provocada por el más mínimo cambio en el grosor de la capa.El periódico ciencia publica los resultados de la investigación esta semana.
descubrimiento
Los materiales con propiedades electrónicas y magnéticas excepcionales son de gran importancia para muchas aplicaciones. Una clase de materiales particularmente versátil son los 'óxidos de perovskita'. La Universidad de Twente es líder en la investigación de estos materiales.
En el estudio informado, los investigadores han descubierto un efecto especial relacionado con el magnetismo de uno de esos óxidos de perovskita; óxido de lantano-manganeso. Este material consiste en apilamientos de LaMnO 3 celdas unitarias, bastante comparable a apilar bloques de LEGO. En este caso, los bloques de construcción individuales tienen un tamaño de solo 0,4 nanómetros 1 nanómetro es 1 millonésima de milímetro.
El nuevo descubrimiento es que el magnetismo en estas capas se enciende abruptamente cuando el número de LaMnO 3 los bloques de construcción cambian de 5 a 6. Para su investigación, los científicos cultivaron películas delgadas del óxido en un cristal perfectamente plano de SrTiO3 no magnético, utilizando una técnica llamada deposición por láser pulsado. Añadiendo una sexta capa de LaMnO 3 , el material cambia de antiferromagnético los antiferromagnetos no producen campo magnético a ferromagnético. Nunca antes se había visto una transición tan abrupta. Usando un microscopio de barrido SQUID, un instrumento que utiliza electrónica superconductora para medir campos magnéticos con una sensibilidad exquisita,Se obtuvo una imagen del cambio en las propiedades magnéticas.
En su artículo, los investigadores dan una explicación del cambio abrupto del antiferromagnetismo al ferromagnetismo, basado en una avalancha de carga electrónica dentro del LaMnO 3 película delgada desde la superficie superior de la película hasta la parte inferior.
Aplicación
El descubrimiento de un grosor crítico tan agudo para la aparición de ferromagnetismo permite definir estructuras magnéticas a nanoescala e implica que está presente una nueva funcionalidad muy sensible, en la que una ligera alteración o adición puede alterar las propiedades magnéticas de laLos investigadores esperan que esto no solo se limite a agregar nuevas capas, sino posiblemente también a otras manipulaciones como la aplicación de campos eléctricos o la adsorción de moléculas específicas. Se realizarán más estudios, dirigidos al uso del efecto en tecnologías de la información y sensores.
En la Universidad de Twente, la investigación fue realizada por el grupo Interfaces and Correlated Electron Systems ICE, dirigido por el Prof. Hans Hilgenkamp. El postdoctorado de la Universidad de Twente Xiao Renshaw Wang tuvo un papel central en el estudio. La investigación ha sidorealizado en estrecha colaboración con el grupo del Prof. Venkatesan y el ex PhD Twente Prof. Ariando en la Universidad Nacional de Singapur, con contribuciones adicionales de la Universidad de Stanford, la Universidad de Nebraska y el Trinity College de Dublín. NWO, la Organización de los Países Bajos para la Investigación Científica Aplicaday la Fundación FOM para la Investigación Fundamental sobre la Materia apoyaron el estudio.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Twente . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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