p Pesquisadores da UAB, ICMAB e o Síncrotron ALBA, em colaboração com o UB e ICN2, desenvolveram uma nova técnica para modificar localmente as propriedades de um material metamagnético. O método consiste em aplicar pressão local na superfície do material por meio de agulhas nanométricas e permite uma modificação muito mais fácil e local do que os métodos atuais. A pesquisa abre as portas para um controle mais preciso e preciso dos materiais magnéticos e permite aprimorar a arquitetura e a capacidade das memórias magnéticas digitais. p Alguns dispositivos de memória onde as informações de smartphones e computadores são armazenadas são baseados em um controle muito preciso das propriedades magnéticas, em escala nanoscópica. Quanto mais preciso for esse controle, mais capacidade de armazenamento e velocidade eles podem ter. Em certos casos, a combinação de ferromagnetismo (onde o magnetismo de todos os átomos no material aponta na mesma direção) e antiferromagnetismo (onde o magnetismo dos átomos no material aponta alternadamente em direções opostas) é usada para armazenar a informação. Um dos materiais que podem apresentar esses dois arranjos é a liga de ferro e ródio (FeRh), porque mostra uma transição metamagnética entre essas duas fases a uma temperatura muito próxima à temperatura ambiente. Em particular, pode mudar de estado de antiferromagnético para ferromagnético simplesmente quando aquecido. O estado antiferromagnético é mais robusto e seguro do que o ferromagnético, uma vez que não é facilmente alterado pela presença de ímãs em sua proximidade, ou seja, um campo magnético externo não pode apagar as informações facilmente.

p Uma equipe de pesquisadores da UAB, o ICMAB, e o Síncrotron ALBA, junto com cientistas da UB e do ICN2, usaram pressão mecânica para modificar esta transição e estabilizar o estado antiferromagnético. Os pesquisadores observaram que pressionar a superfície da liga de ferro-ródio com uma agulha do tamanho de um nanômetro faz com que o estado magnético mude de forma simples e localizada. Ao pressionar em diferentes áreas do material, os pesquisadores conseguiram gerar nano-ilhas antiferromagnéticas embutidas em uma matriz ferromagnética, uma tarefa muito difícil com as técnicas atuais disponíveis. Se o processo for repetido em toda a superfície da liga, a nova técnica pode induzir essa mudança em grandes áreas dos padrões de desenho de material com resolução nanoscópica com áreas com diferentes propriedades magnéticas, gerando estruturas tão pequenas quanto aquelas que atualmente podem ser alcançadas usando métodos mais complexos.

p Melhoria para miniaturizar dispositivos magnéticos

p Esta é uma grande melhoria para miniaturizar os padrões que podem ser construídos com materiais magnéticos, uma melhoria na resolução das ferramentas que os engenheiros usam para projetar os dispositivos magnéticos da tecnologia que usamos diariamente. "A ideia é muito simples, "explica Ignasi Fina, pesquisador do Instituto de Ciência dos Materiais de Barcelona (ICMAB-CSIC), "nas transições de fase, tudo que você faz com o material tem um grande impacto nas outras propriedades. Nossa liga possui uma transição de fase magnética. Com uma agulha do tamanho de um nanômetro, mudamos a ordem magnética apenas pressionando o material. Especificamente, ele muda de ferromagnético para antiferromagnético. E uma vez que a agulha é nanométrica, a mudança está em nanoescala. "

p “A nova técnica baseada na aplicação de pressão por meio de nanagulhas pode permitir a construção de dispositivos magnéticos nanométricos com estruturas bem menores e muito mais robustas e seguras que as atuais, facilitando a fabricação de memórias magnéticas com diferentes arquiteturas que melhoram suas capacidades, "afirma o pesquisador do ICREA, do Departamento de Física da UAB, Jordi Sort.

p Existem outras técnicas baseadas na aplicação de tensão ou campos magnéticos intensos para aumentar a estabilidade da fase antiferromagnética da liga, mas eles causam mudanças em grande escala em todo o material, que limitam sua capacidade de controle e miniaturização. Aplicar pressão de uma maneira muito localizada oferece uma precisão sem precedentes, afetando apenas pequenas áreas locais em escala nanométrica. Ao pressionar, a temperatura de transição da liga aumenta, a temperatura na qual seu estado muda, que envolve a mudança em sua magnetização.

p A fim de resolver as mudanças magnéticas em torno de uma indentação individual na nanoescala, o trabalho utilizou a Microscopia Eletrônica de Fotoemissão combinada com dicroísmo circular magnético de raios X na linha de luz CIRCE-PEEM do Síncrotron ALBA. "Nossas técnicas baseadas em luz síncrotron tornam possível resolver as mudanças em uma escala realmente pequena, "explica Michael Foerster, cientista de linha de luz na ALBA.

p Aplicações em outros campos

p As aplicações possíveis vão além dos materiais magnéticos. O fato de modificar as propriedades de um material pela aplicação de pressão, ou seja, modificando o volume da célula de sua estrutura cristalina, pode ser extrapolado para outros tipos de materiais. Os pesquisadores acreditam que esta técnica abre as portas para uma nova forma de nanoestruturar as propriedades físicas e funcionais dos materiais, e da implementação de novas arquiteturas em outros tipos de nanodispositivos e microdispositivos não magnéticos.

p A pesquisa ganhou destaque na capa da última edição da revista. Horizontes de materiais .