(a) Interacciones magnéticas en MF de tipo rutilo 2 (M =Mn, Fe, y Co) en una dirección de visión [010]. (b) Vista lateral de la configuración de geometría optimizada de la molécula de TEPA en FeF 2 (001) superficie. (c) Energías de adsorción calculadas de OAc, OAm, Moléculas de OAl y TEPA en FeF2 (001), (100), Superficies (110) y (1-10). Crédito:Science China Press
Cuando los materiales magnéticos son nanométricos al menos en una dimensión, el efecto de superficie a menudo domina los comportamientos estáticos y de transporte debido al orden de largo alcance limitado y la simetría de traslación rota. Las perturbaciones en la longitud de la correlación espín-espín y las estructuras de coordinación de espín no perfectas hacen de los materiales magnéticos de baja dimensión una plataforma ideal para explorar el magnetismo en dimensiones reducidas. Materiales de baja dimensión, especialmente aquellos en dos dimensiones (2-D) plantean un plano conceptual para mecánicamente flexibles, Dispositivos de ingeniería y biocompatibles con funcionalidades complejas a través de una forma de modelado o ensamblaje de objetos integrados.
Como un orden antiferromagnético típico de dos subredes, fluoruros de tipo rutilo MF 2 (M =Mn, Fe, y Co) han demostrado ser muy útiles en el contexto de la espintrónica antiferromagnética, especialmente en el rango de THz con manipulación óptica. Sin embargo, Sigue siendo un desafío iniciar y mantener la capacidad de procesamiento de la solución de los fluoruros de una manera predecible, de manera controlada y determinista, dejando alguna información instructiva sin aclarar, como la importancia del efecto de tamaño, y cómo opera la sutil interacción entre la disposición de los espines superficiales y las transiciones de fase.
En un nuevo artículo de investigación publicado en Beijing, Revista Nacional de Ciencias , investigadores de la Universidad de Pekín, La Universidad de Shenzhen y el Instituto Nacional de Ciencia de Materiales (NIMS) informan sobre una propuesta de pasivación asimétrica para controlar la dimensión de los nanocristales de fluoruros. En sus protocolos, cuatro tipos de tensioactivos, es decir, ácido oleico (OAc), oleil amina (OAm), La tetraetilenpentamina (TEPA) y el alcohol oleílico (OAl) se evalúan mediante métodos de la teoría funcional de la densidad (DFT) para aclarar su papel en el control de la forma de crecimiento.
"Según los resultados del cálculo, se encuentra un taponamiento preferencial en la faceta (001) en todas las moléculas evaluadas, revelando que la dirección de crecimiento del eje c está impedida. Además, la adsorción asimétrica de {110} facetas con bloqueo posterior sirve como el origen de la formación de varillas en una dirección perpendicular a (110) o (1-10) faceta cuando OAc, Se utilizan moléculas OAm y OAl, "declaran los investigadores.
Análisis morfológico y estructural de FeF variada 2 nanocristales. Crédito:Science China Press
"Los resultados experimentales están de acuerdo con las predicciones teóricas, donde FeF 2 se obtienen nanocristales con orientaciones cristalinas bien definidas, " agregan.
Los autores introdujeron además el espectro de fotoelectrones de rayos X de alta resolución, espectrometría 57Fe Mössbauer sin retroceso, microscopía electrónica de barrido de campo oscuro anular de alto ángulo y sus correspondientes mapas elementales, y espectroscopía de pérdida de energía de electrones para discriminar la información de la superficie y la fase. Se verificó una posible forma de atrapamiento de oxígeno, lo que afecta en gran medida el comportamiento magnético del sistema.
"Se identifica una capa superficial similar a un vidrio giratorio de racimo a partir de la simetría de traslación interrumpida en la superficie, que ejerce un momento FM fijo sobre el núcleo AFM. Se observa un sesgo de intercambio positivo anómalo HE y una temperatura de transición de fase magnética mejorada debido a las interacciones entre los momentos de FM fijados y los parámetros de orden estructural asociados. que se califica en el marco de la teoría de Landau, "afirman los investigadores.
"Estos nanocristales de fluoruros de alta calidad son buenos candidatos para sensores y dispositivos antiferromagnéticos flexibles, " agregan.
"Es más, Creemos que este enfoque de dirección anisotrópica del proceso de crecimiento allanará el camino hacia la síntesis en solución de otros nanocristales de haluro de baja dimensión para la espintrónica emergente. como el 2-D FeCl 2 y CrI 3 . "predicen los investigadores.
