Estructuras cristalinas de R, R-1 y S, S-2. (A) Estructura molecular de los complejos dinucleares Zn2 + -Yb3 + R, R-1 y S, S-2 y su relación enantiomérica. Naranja, Yb3 +; azul claro, Zn2 +; azul, NORTE; rojo, O; gris, C. Se han omitido los átomos de hidrógeno para mayor claridad. (B) Vista de la disposición de empaquetamiento de cristal de R, R-1 a lo largo del eje a, enfatizando los dos complejos homoquirales. (C) Asignación de facetas monocristalinas y vista del corte en el plano cristalográfico (01¯1¯). Crédito: Ciencias (2020). DOI:10.1126 / science.aaz2795
Un equipo internacional de investigadores de la Universidad de Montpellier, La Universidad de Aveiro y la Universidad de Coimbra han demostrado un acoplamiento magnetoeléctrico en un cristal ferroeléctrico paramagnético. En su artículo publicado en la revista Ciencias , el grupo describe el material magnetoeléctrico molecular a base de iterbio que descubrieron y sus posibles usos. Ye Zhou y Su-Ting Han, de la Universidad de Shenzhen, han publicado un artículo en perspectiva que describe el trabajo en el mismo número de la revista.
Durante las últimas dos décadas, los científicos han estado luchando por producir materiales multiferroicos. Pero como señalan Zhou y Han, a pesar de un enorme esfuerzo, los investigadores no han podido crear materiales que se puedan utilizar a temperatura ambiente. Y también ha habido problemas para crear materiales con un acoplamiento lo suficientemente fuerte como para ser útiles en productos comerciales. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han creado un material que podría tener las características que los científicos estaban buscando.
La ferroelectricidad es una propiedad de ciertos materiales que tienen una polarización eléctrica que puede revertirse mediante un campo eléctrico externo. Si se aplica un campo eléctrico a tales materiales, sus dipolos se alinean dando como resultado la polarización. El ferromagnetismo es la alta susceptibilidad de ciertos materiales a la magnetización. Y como en los ferroeléctricos, si se aplica un campo magnético, los espines de los electrones del material están alineados, resultando en magnetismo. En este nuevo esfuerzo, los investigadores crearon un material con propiedades eléctricas que cambian cuando se exponen a un campo magnético en lugar de a una fuerza eléctrica a temperatura ambiente. El nuevo material también alcanza seis estados de polarización mediante la manipulación de los campos eléctricos y magnéticos aplicados.
Los investigadores crearon el material diseñando un complejo de lantánidos quirales en el que el Yb 3+ El ion tiene un momento magnético fuerte junto a un centro de zinc diamagnético quiral ferroeléctrico. El resultado es un material magnetoeléctrico basado en una molécula de iterbio, una con un alto acoplamiento magnetoeléctrico. Las características del material se confirmaron tomando medidas del material con microscopía de fuerza de respuesta piezoeléctrica mientras se aplicaba un campo magnético de corriente continua.
Las propiedades del material sugieren que puede ser competitivo con los magnetoeléctricos inorgánicos. Zhou y Han sugieren que podría proporcionar una nueva plataforma para el diseño de nuevos dispositivos de memoria de alta densidad.
© 2020 Science X Network
