Un equipo internacional de investigadores dirigido por químicos de ETH Zurich ha desarrollado un método para depositar átomos magnetizables individuales en una superficie. Esto es especialmente interesante para el desarrollo de nuevos dispositivos de almacenamiento de datos en miniatura.

La idea es intrigante:si solo se necesitara un solo átomo o molécula pequeña para una sola unidad de datos (un cero o uno en el caso de la tecnología digital binaria), Se podrían almacenar grandes volúmenes de datos en la menor cantidad de espacio. Esto es teóricamente posible, porque ciertos átomos pueden magnetizarse en sólo una de dos direcciones posibles:"girar hacia arriba" o "girar hacia abajo". A continuación, la información podría almacenarse y leerse mediante la secuencia de direcciones de magnetización de las moléculas.

Sin embargo, Aún deben superarse varios obstáculos antes de que el almacenamiento de datos con imanes de una sola molécula se convierta en una realidad. Encontrar moléculas que puedan almacenar la información magnética de forma permanente y no solo fugaz es un desafío, y es aún más difícil disponer estas moléculas en una superficie sólida para construir soportes de almacenamiento de datos. Para abordar este último problema, Un equipo internacional de investigadores dirigido por químicos de ETH Zurich ha desarrollado ahora un nuevo método que ofrece numerosas ventajas sobre otros enfoques.

Fusionando átomos a la superficie

Christophe Copéret, profesor del Laboratorio de Química Inorgánica de ETH Zurich, y su equipo desarrolló una molécula con un átomo de disprosio en su centro (el disprosio es un metal que pertenece a los elementos de las tierras raras). Este átomo está rodeado por un andamio molecular que sirve como vehículo. Los científicos también desarrollaron un método para depositar tales moléculas en la superficie de nanopartículas de sílice y fusionarlas recociéndolas a 400 grados Celsius. La estructura molecular utilizada como vehículo se desintegra en el proceso, produciendo nanopartículas con átomos de disprosio bien dispersos en su superficie. Los científicos demostraron que estos átomos pueden magnetizarse y mantener su información magnética.

El proceso de magnetización actualmente solo funciona a alrededor de menos 270 grados Celsius (cerca del cero absoluto), y la magnetización se puede mantener hasta un minuto y medio. Por lo tanto, los científicos están buscando métodos que permitan estabilizar la magnetización a temperaturas más altas y durante períodos de tiempo más prolongados. También están buscando formas de fusionar átomos en una superficie plana en lugar de nanopartículas.

Preparación sencilla

Una de las ventajas del nuevo método es su sencillez. "Las nanopartículas unidas con disprosio se pueden fabricar en cualquier laboratorio químico. No se requieren salas blancas ni equipos complejos, "dice Florian Allouche, estudiante de doctorado en el grupo de Copéret. Además, las nanopartículas magnetizables pueden almacenarse a temperatura ambiente y reutilizarse.

Otros métodos de preparación incluyen la deposición directa de átomos individuales sobre una superficie, sin embargo, los materiales obtenidos solo son estables a temperaturas muy bajas debido principalmente a la aglomeración de estos átomos individuales. Alternativamente, moléculas con propiedades magnéticas ideales se pueden depositar en una superficie, pero esta inmovilización a menudo afecta negativamente la estructura y las propiedades magnéticas del objeto final.