Nuevo método para fabricar nanoestructuras de ferrita de cobalto ultrafinas y de alta calidad

Un equipo de investigadores el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y el Sincrotrón ALBA ha desarrollado un nuevo método para fabricar y caracterizar nanoestructuras de ferrita de cobalto de una calidad “muy superior a la conseguida hasta ahora”. Las nanoestructuras obtenidas consisten en cristales bidimensionales ultrafinos, de hasta 10 micrómetros de lado y de entre uno y 100 nanómetros de espesor. El estudio, publicado en Advanced Materials, tiene aplicaciones en espintrónica, una tecnología para crear sistemas avanzados de computación.

El método propuesto por los investigadores es aplicable a una amplia variedad de materiales que pueden servir como cimientos para construir sistemas nanoelectrónicos y espintrónicos. En concreto, la ferrita de cobalto se utiliza en la fabricación de válvulas de espín, componentes de las cabezas lectoras de información en las computadoras.

“Las nanoestructuras o islas de ferrita de cobalto tienen una calidad mucho mayor que la conseguida hasta ahora, lo que se refleja en que los dominios magnéticos que presentan son hasta 10.000 veces mayores que lo que se había conseguido anteriormente”, precisa el investigador del CSIC Juan de la Figuera, del Instituto de Química Física “Rocasolano”.

Actualmente se está investigando cómo emplear el movimiento de las paredes de los dominios magnéticos para almacenar información. La familia de materiales a la que pertenece el usado en este trabajo, un óxido con estructura de un mineral, la espinela, presenta, según De la Figuera, propiedades “muy prometedoras en este campo”.

“Hemos logrado el crecimiento de películas de estos materiales sin defectos. De momento, las propiedades prometedoras de este material permitirán estudiar cómo se mueven y cómo interaccionan las paredes de los dominios”, señala Adrián Quesada, investigador del CSIC en el Instituto de Cerámica y Vidrio.

El crecimiento y la caracterización inicial se han llevado a cabo en el microscopio de electrones de baja energía y de fotoelectrones del Sincrotrón ALBA de Barcelona, depositando los átomos de cobalto y de hierro sobre el substrato a alta temperatura, a la vez que se exponía a oxígeno. Los científicos, tras observar el crecimiento en tiempo real con el microscopio, caracterizaron las islas, es decir, analizaron la composición y distribución de los dominios magnéticos. Finalmente, las muestran se llevaron a los laboratorios del Instituto de Ciencia de Materiales del CSIC en Madrid, donde volvieron a ser analizadas mediante microscopía de fuerzas.