Vols estar al dia? Subscriu-te al nostre newsletter. 1 E-mail cada 2 Mesos! |
 |
Muntatge experimental. Una fina capa de nitrur de cobalt (CoN) se submergeix dins d'un líquid amb conductivitat iònica i el voltatge s'aplica al líquid mitjançant dues plaques de platí. (Crèdits: Zheng Ma).
Cerdanyola del Vallès, 8 de novembre de 2023. Els dispositius electrònics es basen en la manipulació de les propietats elèctriques i magnètiques dels components, ja sigui per fer computació o per emmagatzemar informació, entre d'altres processos. Controlar el magnetisme utilitzant voltatge en lloc de corrents elèctrics ha esdevingut un mètode de control molt important per millorar l'eficiència energètica en molts dispositius, ja que els corrents escalfen els circuits. En els darrers anys s'ha fet molta recerca per implementar protocols d’aplicació de voltatges per dur aquest control, però sempre mitjançant connexions elèctriques directament sobre els materials.
Un equip de recerca format per investigadors del Departament de Física de la UAB i de l'Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC), amb la col·laboració de l'Institut de Microelectrònica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC) i el Sincrotró ALBA, ha aconseguit modificar per primer cop les propietats magnètiques d'una capa prima de nitrur de cobalt (CoN) mitjançant l'aplicació de voltatge elèctric sense l'ús de cables. Per aconseguir-ho, els investigadors han situat la mostra de material magnètic dins d'un líquid amb conductivitat iònica i han aplicat el voltatge al líquid mitjançant dues plaques de platí, sense connectar cap cable directament a la mostra. D'aquesta manera es genera un camp elèctric induït que fa que els ions de nitrogen puguin sortir del CoN i tot fent aparèixer magnetisme en la mostra, que passa de no magnètica a magnètica. Les propietats magnètiques induïdes es poden modular en funció del voltatge aplicat i el temps d’actuació, així com la disposició geomètrica de la mostra, i també es poden fer canvis temporals o permanents en el magnetisme, segons l’orientació de la mostra respecte del camp elèctric imposat.
"Aconseguir controlar sense fils el magnetisme d’una mostra mitjançant la modificació del voltatge representa un canvi de paradigma en aquesta àrea de recerca", explica l’investigador ICREA al Departament de Física de la UAB, Jordi Sort. "Es tracta d’una troballa que pot tenir aplicacions en àmbits molt diversos com la biomedicina, per controlar les propietats magnètiques de nanorobots sense cables, o en la computació sense fils, per escriure i esborrar informació en memòries magnètiques amb voltatge però sense cablejat".
La metodologia que han presentat els investigadors per aconseguir el control magnètic sense fils no és exclusiva del material emprat en els experiments, el nitrur de cobalt. Per a la investigadora de l'ICMAB-CSIC Nieves Casañ-Pastor, "es tracta d’uns protocols extrapolables a altres materials per controlar sense fils altres propietats físiques, com la superconductivitat, el control de memoresistències, la catàlisi o les transicions entre aïllant i metall, així com elèctrodes sense fils per a l'electroestimulació neuronal, per citar uns exemples que poden ampliar l'àmbit d'aplicació i l'impacte tecnològic d'aquesta investigació".
La recerca s'ha publicat a la darrera edició de Nature Communications i ha estat liderada per l'investigador ICREA al Departament de Física de la UAB Jordi Sort i la investigadora de l'ICMAB-CSIC Nieves Casañ-Pastor, i hi ha participat Zheng-Ma, del Departament de Física de la UAB, i Laura Fuentes, de l'ICMAB-CSIC i l'Institut de Microelectrònica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC), ambdós primers signants de l'article de recerca; també Zhengwei Tan, Eva Pellicer i Enric Menéndez, del Departament de Física de la UAB, Llibertat Abad, de l'Institut de Microelectrònica de Barcelona CNM-CSIC, i Javier Herrero Martín, del Sincrotró ALBA.
Enllaç a la notícia original. Font: Universitat Autònoma de Barcelona
