Científicos colaboradores del Laboratorio Ames del Departamento de Energía de EE. UU., Laboratorio Nacional Brookhaven, y la Universidad de Princeton han descubierto un nuevo semiconductor ferromagnético en capas, un tipo de material poco común que es muy prometedor para las tecnologías electrónicas de próxima generación.

Como su nombre indica, Los semiconductores son los Ricitos de Oro de los materiales eléctricamente conductores, no un metal, y no un aislante, sino un intermedio "perfecto" cuyas propiedades conductoras pueden modificarse y personalizarse de manera que creen la base para las capacidades electrónicas modernas del mundo. Especialmente raros son los que están más cerca de un aislante que de un metal.

El reciente descubrimiento del ferromagnetismo en materiales semiconductores se ha limitado a un puñado de compuestos principalmente basados ​​en cromo. Pero aquí, los investigadores descubrieron el ferromagnetismo en un semiconductor de vanadio-yodo, un material que se conoce desde hace mucho tiempo pero que se ignora; y que el científico Tai Kong comparó con encontrar un "tesoro escondido en nuestro propio patio trasero". Ahora investigador postdoctoral en el laboratorio de Robert J. Cava, el Profesor Russell Wellman Moore de Química en la Universidad de Princeton, Kong completó su doctorado. investigación en el Laboratorio Ames bajo la supervisión de Paul C. Canfield. Y cuando el material nuevo podría tener una respuesta ferromagnética, Kong recurrió al Laboratorio Ames para la visualización magnetoóptica de dominios magnéticos que sirve como prueba definitiva del ferromagnetismo.

"Poder exfoliar estos materiales en capas 2-D nos brinda nuevas oportunidades para encontrar propiedades inusuales que son potencialmente útiles para los avances de la tecnología electrónica, "dijo Kong." Es como tener una nueva forma de ladrillos de Lego. Cuantas más piezas únicas tengas, cuanto más fresco sea el material que puedas construir ".

La ventaja del ferromagnetismo en un semiconductor es que las propiedades electrónicas se vuelven dependientes del espín. Los electrones alinean sus espines a lo largo de la magnetización interna.

"Esto crea una perilla de control adicional para manipular las corrientes que fluyen a través de un semiconductor manipulando la magnetización, ya sea cambiando el campo magnético o por otros medios más complejos, mientras que la cantidad de corriente que se puede transportar puede controlarse mediante dopaje (agregando una pequeña cantidad de otros materiales), ", dijo el científico del laboratorio Ames, Ruslan Prozorov." Estas formas adicionales de controlar el comportamiento y el potencial para descubrir efectos novedosos son la razón de un gran interés en encontrar aislantes y semiconductores que también sean ferromagnetos ".