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Stress and magnetism in chiral surfaces

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Comprender mejor las superficies metálicas

Un equipo de investigadores europeos se propuso evaluar las propiedades físicas, hasta ahora desaprovechadas, de las superficies metálicas que se utilizan para producir determinadas moléculas. Un mayor conocimiento de las mismas podría abrir el camino hacia la creación de nuevos dispositivos mejorados de almacenamiento magnético.

Tecnologías industriales

La quiralidad es una propiedad que hace referencia a la falta de simetría. Una molécula es quiral si existe en dos estados de los que uno es la imagen especular del otro, pero dicha imagen especular no es superponible a la molécula original. Las superficies metálicas quirales y aquirales presentan un enorme potencial para su utilización en procesos de separación, en particular cuando se trata de aislar la forma más deseada de entre las dos formas de una molécula quiral. La mayoría de las investigaciones sobre quiralidad de superficies realizadas hasta la fecha se han centrado en las propiedades químicas, en parte debido a la importancia que tiene dicha propiedad para la industria farmacéutica. Pero la quiralidad desempeña asimismo un papel importante en la espintrónica o magnetoelectrónica, un campo cada vez más notorio que aprovecha el espín de un electrón para el almacenamiento, procesamiento y transferencia de información. El proyecto Chiramag («Estrés y magnetismo en superficies quirales») se concibió con la intención de evaluar las propiedades físicas de las superficies quirales (es decir, que carecen de simetría especular). Más concretamente, los investigadores decidieron examinar cómo la falta de simetría de una superficie quiral se transfiere a sus propiedades físicas, centrándose principalmente en el estrés superficial y el magnetismo. Para evaluar la estructura electrónica de diferentes superficies, los investigadores aplicaron métodos basados en la teoría del funcional de la densidad (DFT). Las actividades realizadas hasta el momento incluyen el análisis del estrés superficial intrínseco, en particular su relación con la estructura electrónica, el desarrollo de software capaz de generar geometrías de superficie utilizando métodos analíticos exactos y el análisis de los estados de las superficies y la estructura magnética de las superficies metálicas. Los investigadores determinaron que el estrés superficial depende en mayor medida de las especies atómicas presentes (es decir, del elemento metálico en concreto) que de la estructura de la superficie detallada. Además, lograron caracterizar el grado de ruptura de la simetría que produce la adsorción de un compuesto quiral sobre un sustrato aquiral. Por último, los socios del proyecto experimentaron con ciertas aleaciones de metal y las caracterizaron con vistas a su utilización como sustratos o superficies metálicos. La caracterización física de las superficies metálicas quirales y aquirales debe desempeñar un papel importante en el desarrollo de los llamados dispositivos de espintrónica. Las posibles aplicaciones de los resultados de Chiramag incluyen sensores y dispositivos de almacenamiento de datos.

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