¿Es posible reducir un imán duro a su mínima expresión? La respuesta es que sí. Un equipo liderado por el Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA) ha sido el artífice de crear el imán duro más fino del mundo. Y eso no es todo porque se ha realizado sin que se pierdan propiedades. Una particularidad por la que se puede convertir en una pieza clave dentro del sector tecnológico en todos aquellos dispositivos tecnológicos que precisen un campo magnético definido como es el caso de la memoria RAM de ordenador o un transistor.
Este proceso se enmarca dentro de la tendencia actual de miniaturización para obtener elementos cada vez más pequeños pero manteniendo las propiedades, en este caso, del imán. Todo ello ha dado como resultado la creación del imán duro de espesor atómico por primera vez a nivel mundial. De hecho, es el imán más fino que existe y que podrá existir, con una dirección magnética definida, de temperatura relativamente alta y muy difícil de desmagnetizar.
El desarrollo, que ha requerido siete años de estudio, supone un importante avance en los campos de investigación transversales del magnetismo y la ciencia de superficies. Además, culmina un objetivo con más de dos décadas de búsquedas por parte de los distintos equipos de científicos a nivel mundial.
"Hemos conseguido, a través de una combinación de moléculas y átomos de hierro, generar una red donde los átomos están separados entre sí a una distancia fija y que presentan una dirección de magnetización perpendicular a esta red", explica Jorge Lobo, uno de los artífices de esta creación y científico del INMA e investigador de referencia del Laboratorio de Microscopías Avanzadas. Además de Lobo, los artífices son Fernando Bartolomé, investigador del CSIC en el INMA, y actualmente Consejero de Educación en Reino Unido e Irlanda.
La combinación de materiales se basa en una molécula derivada de un antraceno (tres anillos de carbono) y átomos de hierro. Así, se obtiene una red (como la estructura de un panal de miel) donde los átomos de hierro están posicionados en los vértices de los hexágonos.
La dureza de este imán hiperfino viene definida por la dificultad para revertir la dirección de la imanación. "El campo que fija la dureza de un material ferromagnético es la intensidad del campo magnético que se debe aplicar a ese material para invertir su imanación. Esto indica lo duro o blando que es. Y cuanto más cuesta cambiar la dirección de la imanación, más duro es", destaca Lobo. Además, "la dureza de este imán de espesor atómico es similar a la de los imanes de neodimio", añade Bartolomé.
Aparte de la aplicación en el sector tecnológico, igualmente será de utilidad para "miniaturizar todavía más las cosas gracias a su pequeño tamaño. Hay que tener en cuenta que en este imán los átomos de hierro están separados por distancias de un nanómetro, esto es, la millonésima parte de un milímetro", ilustra Lobo.
El trabajo ha sido desarrollado por un equipo internacional liderado por el INMA, con la colaboración del Laboratorio de Microscopías Avanzadas (LMA) de Unizar -vinculado administrativamente al INMA-, del Sincrotrón ALBA y de los SAI de Unizar.
Por parte del INMA, también han contribuido a la investigación Leyre Herna?ndez Lo?pez, David Serrate (también director del área SPM del LMA) y el recién incorporado investigador Mikhail M. Otrokov. Asimismo, han trabajado en el proyecto Ignacio Piquero Zulaica (Universidad Técnica de Munich); Adriana Candia (Instituto de Física del Litoral, Argentina); Pierluigi Gargiani y Manuel Valvidares, científicos del sincrotrón ALBA; Fernando Delgado (Universidad de la Laguna); Jorge Cerdá (ICMM de Madrid); y Andre?s Arnau (Universidad del País Vasco).