Cada motor que utilizamos necesita un imán. Rachel Nickel, investigadora de la Universidad de Manitoba, está estudiando cómo el óxido podría hacer que esos imanes sean más baratos y más fáciles de producir.
Su artículo más reciente, publicado en la revista Nano Letters , explora un tipo único de nanopartícula de óxido de hierro. Este material tiene características magnéticas y eléctricas especiales que podrían hacerlo útil. Incluso tiene potencial como imán permanente, que utilizamos en motores de automóviles y aviones.
Lo que lo diferencia de otros imanes es que está hecho de dos de los elementos más comunes que se encuentran en la Tierra:hierro y oxígeno. Actualmente utilizamos imanes fabricados con algunos de los elementos más raros del planeta.
"La capacidad de producir imanes sin elementos de tierras raras es increíblemente apasionante", afirma Nickel. "Casi todo lo que utilizamos y que tiene un motor donde necesitamos iniciar un movimiento depende de un imán permanente".
Los investigadores recién comenzaron a comprender este tipo único de óxido, llamado óxido de hierro épsilon, en los últimos 20 años.
"Ahora bien, lo que tiene de especial el óxido de hierro épsilon es que sólo existe en la nanoescala", dice Nickel. "Es básicamente polvo sofisticado. Pero es polvo sofisticado con un potencial increíble".
Para poder utilizarlo en la tecnología cotidiana, investigadores como el níquel necesitan comprender su estructura. Para estudiar la estructura del óxido de hierro épsilon en diferentes tamaños, Nickel y sus colegas recopilaron datos en Advanced Photon Source (APS) en Illinois, gracias a la asociación de la instalación con Canadian Light Source (CLS) de la Universidad de Saskatchewan. A medida que cambian los tamaños de las partículas, cambian las características magnéticas y eléctricas del óxido de hierro épsilon; Los investigadores comenzaron a ver un comportamiento electrónico inusual en sus muestras de mayor tamaño.
El níquel espera continuar la investigación sobre estas partículas, buscando algunas de las propiedades magnéticas y eléctricas más extrañas.
"Cuanto más podamos investigar estos sistemas y más acceso tengamos a instalaciones para investigarlos, más podremos aprender sobre el mundo que nos rodea y desarrollarlo en tecnologías nuevas y transformadoras", afirma.
Más información: Rachel Nickel et al, Efectos del tamaño a nanoescala en la hibridación Push-Pull Fe-O a través de la transición multiferroica de perovskita ϵ-Fe2O3, Nano letras (2023). DOI:10.1021/acs.nanolett.3c01512
Información de la revista: Nanoletras
Proporcionado por Canadian Light Source
