Investigadores alemanes, franceses y británicos financiados con fondos europeos han ideado un material que presenta un rasgo de magnetismo raro y versátil a temperatura ambiente.
En un artículo de la revista Nature Materials, el equipo explicó que esta propiedad «multiferroica» única del material podría utilizarse para almacenar datos con rapidez y rentabilidad. Un material multiferroico puede poseer carga eléctrica (ferroeléctrica) y magnética (ferromagnética). Su magnetización está controlada por la electricidad.
El estudio recibió 10 millones de euros de la Comisión Europea mediante el proyecto ELISA («Actividades europeas con fuentes de luz: sincrotrones y láseres de electrones libres») financiado mediante el tema «Infraestructuras de investigación» perteneciente al Séptimo Programa Marco (7PM). El equipo también recibió una Subvención Avanzada (Advanced Grant) del Consejo Europeo de Investigación por valor de 2 148 796 mediante el proyecto FEMMES («Uniones de túnel multifuncionales ferroeléctricas para memristores y espintrónica»).
El material en el que se basó esta investigación es el titanato de bario (BaTiO3). El equipo logró contemplar ambos rasgos ferroeléctricos y ferromagnéticos en películas delgadas de BaTiO3 gracias a un método de investigación conocido como dispersión magnética resonante de rayos-X blandos.
«Hemos demostrado una forma de obtener un multiferroico a temperatura ambiente», indicó Sergio Valencia investigador principal del Centro Helmholtz de Berlín de Materiales y Energía. «El titanato de Bario es ferromagnético por lo que si se posee un momento magnético neto se puede controlar mediante un campo eléctrico. La idea subyacente es que se puede aplicar voltaje al ferroeléctrico invirtiendo la polarización ferroeléctrica que a su vez afecta la magnetización de la película [de BaTiO3]. Esto se puede utilizar para, por ejemplo, escribir bits de información en memorias informáticas sólo mediante la aplicación de voltajes, una técnica mucho más barata en términos energéticos que la tradicional de campos magnéticos.»
Por ello, ser capaz de controlar el magnetismo de un material a temperatura ambiente es más eficiente en cuanto a costes mientras que controlar materiales multiferroicos actuales entraña complicaciones mucho mayores.
El equipo espera que sus descubrimientos reduzcan la falta de estos tipos de multiferroicos. Los dos rasgos, ferromagnético y ferroeléctrico, presentan una relación tumultuosa. Las condiciones necesarias para que se produzca un material ferromagnético son por desgracia distintas a las de un ferroeléctrico. No obstante, al mismo tiempo se complementan e influyen en el comportamiento del otro.
«Son poco habituales y el problema es que la mayoría son multiferroicos sólo a temperaturas muy bajas», comentó Sergio valencia. «Por tanto no es fácil darles una aplicación. Si hay que descender hasta los 270 grados centígrados bajo cero para un multiferroico es que es realmente complicado y caro implementarlos a temperatura ambiente para dispositivos en marcha.»
El principal objetivo del proyecto FEMMES, que estará en marcha hasta 2016, es el estudio de las influencias entre la carga o espín de efecto túnel y la ferroelectricidad en las Uniones de túnel ferroeléctricas (FTJ) compuestas por dos electrodos separados por una barrera de túnel ferroeléctrica. Tratará temas fundamentales como la influencia de las interfaces y un grosos pequeño en la ferroelectricidad, la dependencia de la carga y el efecto túnel de espín en la orientación ferroeléctrica (electrorresistencia), el impacto de la ferroelectricidad de la barrera en el magnetismo y la polarización de espín de los electrodos.
Para más información:
Centro Helmholtz de Berlín de Materiales y Energía:
http://www.helmholtz-berlin.de/index_en.html
Fuente: Cordis
