Investigadores de IMDEA Nanociencia han sintetizado un nuevo material metal-orgánico que posee interesantes propiedades magnéticas, expandiendo el campo de los nuevos materiales 2D
La estabilización de imanes consistentes en un único átomo representa el paradigma de la reducción de tamaño de los dispositivos de almacenamiento de información. Sin embargo, los átomos individuales adsorbidos en superficies no son adecuados para aplicaciones prácticas debido a su alta difusión térmica. Un paso hacia sistemas más realistas es la coordinación de estos átomos en redes metal-orgánicas. Los lantánidos (elementos 4f de la tabla periódica) poseen propiedades que los hacen interesantes para estabilizar el magnetismo. Su acoplamiento espín-órbita se traduce en una alta anisotropía magnética y un estado magnético muy estable que podría protegerse de perturbaciones externas para el desarrollo de dispositivos.
Investigadores de IMDEA Nanociencia liderados por el Prof. David Écija han realizado ingeniería con las propiedades electrónicas y magnéticas de las redes metal-orgánicas dinucleares de lantánidos por intercambio de metales. Si bien se conserva la misma arquitectura estructural, el intercambio entre los centros metálicos de erbio (Er) y disprosio (Dy) conduce a un cambio en la alineación del nivel de energía y un cambio en la intensidad y orientación de la anisotropía magnética. Las redes son las mismas, pero las propiedades cambian.
Los resultados abren perspectivas para el diseño de materiales 2D periódicos con funcionalidades optoelectrónicas y magnéticas a medida. Los resultados han sido publicados en la revista Small, y aparecen en la contraportada del número 22.
El magnetismo del sistema fue medido mediante la técnica de dicroísmo magnético por la Dra. Sofia Parreiras (MSCA fellow en IMDEA Nanociencia) en colaboración con los científicos de la línea BOREAS en el Sincrotrón ALBA. El trabajo es una colaboración entre investigadores de IMDEA Nanociencia, ICMM-CSIC, Sincrotrón ALBA y el Centro de Física de la Materia Condensada (IFIMAC, UAM), y ha sido cofinanciado por el proyecto ERC-AdG ELECNANO al Prof. Écija, el proyecto "4f-Mag" (MSCA-IF) a la Dr. Parreiras y el sello Centro de Excelencia Severo Ochoa a IMDEA Nanociencia en 2017.
Referencia bibliográfica:
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
