Figura: Imatges XAS PEEM en diferents etapes de creixement d'un òxid Fe-Co sobre Ru. El temps transcorregut s'indica a la cantonada superior esquerra de cada imatge. Tal com es pot observar en les imatges, les illes creixen en grandària, moltes amb forma triangular. El gràfic mostra la composició de la capa intermèdia i de l'illa durant el creixement.
Cerdanyola del Vallès, 25 de març de 2020. Investigadors de la Universitat Complutense de Madrid, l'Institut de Ceràmica i Vidre (ICV-CSIC), el grup SURFMOSS de l'Institut de Química Física Rocasolano (IQFR-CSIC) i el Sincrotró ALBA han estudiat els canvis dinàmics en la distribució dels àtoms de cobalt (Co) i ferro (Fe) durant el creixement d'òxids mixtes de cobalt-ferro sobre un substrat metàl·lic.
El mètode de preparació, epitàxia de feixos moleculars en atmosfera d'oxigen, ha demostrat produir capes primes i nanoestructures d'òxids de metalls de transició amb una qualitat estructural molt més gran que aquells obtinguts amb altres mètodes. Al seu torn, això resulta en propietats magnètiques properes a les ideals, fent que les capes siguin molt prometedores perquè aplicacions per exemple en spintrònica.
La composició inicial és una capa bidimensional d'un òxid mixt de Fe-Co (II) que reflecteix la proporció dels materials dipositats. No obstant això, a mesura que té lloc el creixement tridimensional d'illes d'espinel·la que nucleen sobre aquesta capa intermèdia, la composició de l'òxid en la capa bidimensional canvia a mesura que el ferro és transferit a les dites illes. La pròpia composició de les illes tridimensionals també evoluciona durant el creixement.
Durant el creixement per epitàxia de feixos moleculars a altes temperatures assistit per oxigen, es van mesurar seqüències ràpides de microscòpia electrònica de fotoemissió escombrant l'energia dels raigs-x a través de les vores d'absorció de l'Fe i de l'Co D'aquesta manera es van determinar en temps real les variacions espacials en la composició durant el creixement.
Aquests resultats s’han obtingut a la línia de llum CIRCE d’ALBA, utilitzant les tècniques de microscòpia electrònica de baixa energia (LEEM, per les seves sigles en anglès) y microscòpia electrònica de fotoemissió (PEEM, per les seves sigles en anglès).
Aquesta és la primera vegada que es fa un seguiment en espai real i temps real a temperatures tan altes (1000 °C) amb radiació de sincrotró, proporcionant valuosa informació química dinàmica que d'altra manera no s'hauria pogut detectar.
