Nanopuntos para materiales de almacenamiento magnético de alta densidad
Avances recientes en estructuras de escala nanométrica como los nanopuntos han demostrado que pueden ofrecer importantes ventajas frente a los materiales tradicionales. Aunque todavía suponen un reto tecnológico, los enfoques computacionales y el desarrollo de nuevos materiales se centran cada vez más en las estructuras nanométricas para explorar sus propiedades únicas. El proyecto Magdot («Tendiendo un puente del atomismo a la continuidad – investigación multiescala de los puntos magnéticos autoorganizados durante el crecimiento epitaxial») se propuso examinar la autoorganización de nanopuntos magnéticos y la importancia de los materiales que rigen este fenómeno. El estudio empleó un enfoque integrado que abarcó desde la escala atómica hasta la escala del continuo. También se prestó atención al desarrollo de modelos que permitieran un diseño desde el principio de nuevos materiales de almacenamiento magnético de densidad superalta. Después del gran éxito obtenido en el campo de las aplicaciones electrónicas y optoelectrónicas, Magdot propuso un estudio computacional de la autoorganización a escala nanométrica de los puntos magnéticos durante la heteroepitaxia. Este método se usa para depositar una película monocristalina sobre un substrato monocristalino (epitaxia) empleando materiales diferentes. La comprensión de la formación de puntos, mejorada con los enfoques computacionales y la validación experimental, puede hacer avanzar el desarrollo de métodos de procesamiento que permitan producir matrices regulares de nanopuntos magnéticos. Esto es importante para la próxima generación de materiales de almacenamiento magnético. La posibilidad de almacenar un bit de información en una única isla a escala nanométrica puede aumentar enormemente la densidad de almacenamiento —hasta más de 100 veces— respecto a los medios magnéticos de película fina tradicionales. No obstante, para desarrollar estos materiales es necesario un patrón regular de nanopuntos magnéticos. Con este propósito, socios del proyecto realizaron, partiendo de cero, cálculos de varios factores como las energías superficiales, la tensión superficial y la morfología y composición nanoestructural durante el proceso que lleva a la autoorganización. Las actividades de Magdot intentaron desvelar cómo la interacción entre los efectos cinéticos y termodinámicos da como resultado la formación de nanoestructuras y qué factores controlan la distribución espacial y de tamaño. El éxito en estas áreas aún enigmáticas podría facilitar el desarrollo de los modelos computacionales integrados que son necesarios para producir a gran escala matrices autoorganizadas de puntos magnéticos.
