Estruturas cristalinas de R, R-1 e S, S-2. (A) Estrutura molecular dos complexos dinucleares Zn2 + -Yb3 + R, R-1 e S, S-2 e sua relação enantiomérica. Laranja, Yb3 +; azul claro, Zn2 +; azul, N; vermelho, O; cinzento, C. Os átomos de hidrogênio foram omitidos para maior clareza. (B) Vista do arranjo de empacotamento de cristal de R, R-1 ao longo do eixo a, enfatizando os dois complexos homoquirais. (C) Atribuição de facetas de cristal único e visualização da fatia no plano cristalográfico (01¯1¯). Crédito: Ciência (2020). DOI:10.1126 / science.aaz2795
Uma equipe internacional de pesquisadores da Universidade de Montpellier, Universidade de Aveiro e Universidade de Coimbra demonstraram acoplamento magnetoelétrico em um cristal ferroelétrico paramagnético. Em seu artigo publicado na revista Ciência , o grupo descreve o material magnetoelétrico molecular à base de itérbio que eles descobriram e seus possíveis usos. Ye Zhou e Su-Ting Han da Universidade de Shenzhen publicaram um artigo da Perspective que descreve o trabalho na mesma edição do jornal.
Nas últimas duas décadas, os cientistas têm lutado para produzir materiais multiferróicos. Mas, como Zhou e Han observam, apesar de um enorme esforço, os pesquisadores não conseguiram criar materiais que pudessem ser usados em temperatura ambiente. E também houve problemas na criação de materiais com acoplamento forte o suficiente para serem úteis em produtos comerciais. Neste novo esforço, os pesquisadores criaram um material que pode ter as características que os cientistas estão procurando.
Ferroeletricidade é uma propriedade de certos materiais que possuem uma polarização elétrica que pode ser revertida por um campo elétrico externo. Se um campo elétrico for aplicado a tais materiais, seus dipolos se alinham, resultando em polarização. Ferromagnetismo é a alta suscetibilidade de certos materiais à magnetização. E como em ferroelétricos, se um campo magnético for aplicado, os spins do elétron do material estão alinhados, resultando em magnetismo. Neste novo esforço, os pesquisadores criaram um material com propriedades elétricas que mudam quando exposto a um campo magnético em vez de uma força elétrica em temperatura ambiente. O novo material também atinge seis estados de polarização pela manipulação dos campos elétricos e magnéticos aplicados.
Os pesquisadores criaram o material projetando um complexo de lantanídeos quiral em que o Yb 3+ íon tem um forte momento magnético próximo a um centro de zinco diamagnético quiral ferroelétrico. O resultado é um material magnetoelétrico baseado em uma molécula de itérbio - uma com alto acoplamento magnetoelétrico. As características do material foram confirmadas por meio de medições do material com microscopia de força piezoresposta, enquanto um campo magnético de corrente contínua foi aplicado.
As propriedades do material sugerem que ele pode ser competitivo com a magnetoelétrica inorgânica. Zhou e Han sugerem que pode fornecer uma nova plataforma para o design de novos dispositivos de memória de alta densidade
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