Combinación de propiedades opuestas para obtener un funcionamiento sinérgico
El campo de los nanomateriales (del tamaño de átomos y moléculas) crece a gran velocidad. El logro de nuevos dispositivos depende del desarrollo de materiales nuevos aptos para su síntesis y fabricación a gran escala con el fin de aprovechar su potencial comercial. La financiación del proyecto SFINX («Interrelación entre superconductividad y ferromagnetismo en sistemas híbridos nanoestructurados») permitió a un grupo de investigadores europeos estudiar un nuevo tipo de nanomateriales híbridos que combinan componentes superconductores (S) y ferromagnéticos (F) metálicos. Las sustancias ferromagnéticas se imantan en presencia de un campo magnético. Los superconductores son materiales que, cuando se enfrían a temperaturas próximas al cero absoluto, pierden virtualmente toda resistencia eléctrica (resistencia al flujo de corriente). La resistencia es la propiedad eléctrica opuesta a la conductancia. Por el camino, los materiales se vuelven diamagnéticos, es decir, no se ven atraídos por los campos magnéticos, debido a la ausencia de electrones desemparejados. De este modo, las estructuras híbridas S-F contienen propiedades antagónicas. La síntesis de estas estructuras, que se produce de forma natural solamente en muy pocos materiales, podría dar lugar a estados fundamentales cuánticos y propiedades cinéticas todavía desconocidos. Estas características podrían tener un impacto sobre los dispositivos de memoria magnética de nueva generación. Los investigadores desarrollaron métodos para obtener y controlar barreras entre un metal ferromagnético y uno normal (F-N) y dos metales ferromagnéticos (F-F). Crearon láminas S con nanoagregados magnéticos incorporados y estudiaron la coexistencia de componentes S y F en láminas S. Además, los investigadores desarrollaron descripciones teóricas de la dependencia de la resistividad de los materiales F con el campo magnético en función de la magnetización de los agregados magnéticos. También se desarrolló un marco teórico para describir la dependencia del espín de las propiedades de las estructuras F-S-F y las estructuras S-F-S. El espín está relacionado con el momento angular de las partículas elementales en movimiento a través de estos dispositivos. Los investigadores también fabricaron algunos microcircuitos híbridos para estudiar los efectos experimentalmente. El consorcio de SFINX avanzó de forma notable en la descripción teórica de nuevas nanoestructuras híbridas S-F que presentan nuevas propiedades. Se basan tanto en la nanoescala de los materiales como en las propiedades inherentes en cierto modo opuestas de los componentes individuales, relacionadas con los efectos electrónicos y magnéticos. Así pues, los dispositivos de almacenamiento futuros podrían ofrecer funciones mejoradas gracias a la combinación de las propiedades específicas de los materiales F y S.
