Uma equipe internacional de pesquisadores liderada por químicos da ETH Zurich desenvolveu um método para depositar átomos magnetizáveis ​​únicos em uma superfície. Isso é especialmente interessante para o desenvolvimento de novos dispositivos de armazenamento de dados em miniatura.

A ideia é intrigante:se apenas um único átomo ou pequena molécula fosse necessário para uma única unidade de dados (um zero ou um no caso da tecnologia digital binária), volumes massivos de dados podem ser armazenados na menor quantidade de espaço. Isso é teoricamente possível, porque certos átomos podem ser magnetizados em apenas uma das duas direções possíveis:"spin para cima" ou "spin para baixo". A informação pode então ser armazenada e lida pela sequência das direções de magnetização das moléculas.

Contudo, vários obstáculos ainda precisam ser superados antes que o armazenamento de dados magnéticos de molécula única se torne uma realidade. Encontrar moléculas que possam armazenar a informação magnética de forma permanente e não apenas passageira é um desafio, e é ainda mais difícil organizar essas moléculas em uma superfície sólida para construir suportes de armazenamento de dados. Para resolver o último problema, uma equipe internacional de pesquisadores liderada por químicos da ETH Zurich desenvolveu um novo método que oferece inúmeras vantagens sobre outras abordagens.

Fundindo átomos com a superfície

Christophe Copéret, professor do Laboratório de Química Inorgânica da ETH Zurique, e sua equipe desenvolveu uma molécula com um átomo de disprósio em seu centro (disprósio é um metal pertencente aos elementos de terras raras). Este átomo é cercado por uma estrutura molecular que serve como um veículo. Os cientistas também desenvolveram um método para depositar essas moléculas na superfície das nanopartículas de sílica e fundi-las por recozimento a 400 graus Celsius. A estrutura molecular usada como veículo se desintegra no processo, produzindo nanopartículas com átomos de disprósio bem dispersos em sua superfície. Os cientistas mostraram que esses átomos podem ser magnetizados e manter suas informações magnéticas.

O processo de magnetização atualmente funciona apenas em torno de 270 graus Celsius negativos (perto do zero absoluto), e a magnetização pode ser mantida por até um minuto e meio. Os cientistas estão, portanto, procurando métodos que permitam que a magnetização seja estabilizada em temperaturas mais altas e por longos períodos de tempo. Eles também estão procurando maneiras de fundir átomos em uma superfície plana, em vez de nanopartículas.

Preparação simples

Uma das vantagens do novo método é sua simplicidade. "Nanopartículas ligadas com disprósio podem ser feitas em qualquer laboratório químico. Nenhuma sala limpa e equipamentos complexos são necessários, "diz Florian Allouche, aluno de doutorado do grupo de Copéret. Além disso, as nanopartículas magnetizáveis ​​podem ser armazenadas em temperatura ambiente e reutilizadas.

Outros métodos de preparação incluem a deposição direta de átomos individuais em uma superfície, no entanto, os materiais obtidos são estáveis ​​apenas em temperaturas muito baixas, principalmente devido à aglomeração desses átomos individuais. Alternativamente, moléculas com propriedades magnéticas ideais podem ser depositadas em uma superfície, mas esta imobilização freqüentemente afeta negativamente a estrutura e as propriedades magnéticas do objeto final.