Physical Review Letters recoge por cuarta vez investigación sobre

Physical Review Letters recoge por cuarta vez investigación sobre nanoimanes moleculares del ICMA
Aragón destaca en el campo científico de la Nanociencia. Si hace dos semanas se inauguraba en
Zaragoza la instalación del Instituto Universitario de Investigación en Nanociencia de Aragón (INA), único en
España, ahora destaca el hecho de que la reconocida revista científica de Física, Physical Review Letters,
recoja por cuarta vez desde el 2003 el trabajo investigador sobre imanes moleculares realizado en equipo por
dos grupos del Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (ICMA) del Consejo Superior de Investigaciones
Científicas (CSIC) en Aragón: IMANA y TERMOMAG, ambos reconocidos por el Gobierno de Aragón
como Consolidado y de Excelencia, respectivamente, e integrantes de la red europea MAGMANet,
compuesta por quince centros científicos europeos. Esta cuarta publicación se publicará el próximo 25 de
noviembre.
La Nanociencia, ciencia que se ocupa de obtener y estudiar materiales o dispositivos de tamaño
nanométrico (un nanómetro equivale a la milmillonésima de metro) tiene una de sus primeras referencias en
la tesis doctoral que Einstein publicó en su “Annus Mirabilis” de 1905. En los últimos 20 años, se han
desarrollado técnicas para fabricar fragmentos nanométricos de un material y modificar sus propiedades. En el
mundo de lo muy pequeño, las propiedades se hacen diferentes porque 'las reglas del juego, las propias leyes
de la Física, son distintas de las que rigen en nuestro mundo macroscópico’. Un segundo paso, en el que
también trabaja este equipo, es hacer nuevos materiales usando, como si se tratase de un diminuto “lego”,
nanopartículas como elementos de construcción, ordenándolas en estructuras más complejas. Pero la
dificultad está en que “cada nanopartícula es diferente del resto y es complejo lograr una estructura ordenada
cristalina”, explica Fernando Luis, uno de los autores de la publicación y miembro de un equipo de
investigación pionero a nivel internacional que inició esta línea de investigación a raíz de las predicciones
teóricas de uno de sus miembros, Julio Fernández, sobre el comportamiento de estas redes ordenadas.
El presente experimento ha revelado uno de los primeros ejemplos de un material
“superferromagnético”, es decir, un imán que, a diferencia de los ferromagnéticos convencionales como el
hierro, constituidos por átomos, se compone de moléculas. “Cada una de estas moléculas consiste de 12
átomos de manganeso y se comporta individualmente como una nanopartícula magnética (o nano-imán): a
bajas temperaturas cada molécula posee memoria porque la orientación de sus polos magnéticos (lo que se
conoce como “espín” de la molécula) hacia un campo magnético persiste dos meses tras la desaparición de
este campo, por lo que podrían aplicarse para la grabación magnética, al constituir cada molécula una unidad
de memoria, un bit”, tal como explica este científico, que asegura que el trabajo del equipo se centra en ver no
sólo como se comporta cada una de estas moléculas sino especialmente las relaciones del conjunto de las que
componen el material, “en Nanociencia el todo no es igual a la suma de las partes”. Y el reto que han resuelto
ahora estos científicos aragoneses está en lograr un estado ordenado en que los polos magnéticos de todas
estas moléculas apuntan en la misma dirección, es decir, en lograr un imán formado a su vez por nano-imanes.
Estos materiales superferromagnéticos presentan aplicaciones interesantes en la fabricación de
refrigerantes magnéticos, aunque presentan problemas para la grabación magnética, “porque los bits tenderán
a abandonar la configuración que hayamos grabado para buscar la más favorable energéticamente, aunque tras
un tiempo muy largo”, concreta Fernando Luis. Rosa Castro
Pie de foto: En primer plano, la molécula formada por tan sólo doce átomos de manganeso constituye un
diminuto fragmento de material magnético o nanoimán. Al fondo se observa como la organización ordenada
de esas moléculas en un cristal da lugar también al ordenamiento de sus polos magnéticos o espines,
representados por flechas.
Referencias:
- A. Morello, F. L. Mettes, F. Luis, J. F. Fernández, J. Krzystek, G. Aromí, G. Christou, and L. J. de Jongh.
Longrange ferromagnetic dipolar ordering of high-spin molecular clusters. Phys. Rev. Lett. 90, 017206
(2003).
- M. Evangelisti, F. Luis, F. L. Mettes, N. Aliaga, G.Aromí, J. J. Alonso, G. Christou, and L. J. de Jongh.
Magnetic long-range order induced by quantum relaxation in single-molecule magnets. Phys. Rev. Lett. 93,
117202 (2004).
-F. Luis, J. Campo, J. Gómez, G. J. McIntyre, J. Luzón, and D. Ruiz-Molina. Long-range ferromagnetism of
Mn12 acetate single-molecule magnets under a transverse magnetic field. Phys. Rev. Lett., 2005, 95, 227202.
- M. Evangelisti, F. Luis, F. L. Mettes, R. Sessoli, and L. J. de Jongh. Giant Isotope Effect in the Incoherent
Tunneling Specific Heat of the Molecular Nanomagnet Fe8. Phys. Rev. Lett., 2005, 95, 227206.