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Una revolución en la nanotecnología

Un nuevo y emocionante material artificial está suscitando toda una revolución en el desarrollo de materiales para aplicaciones electrónicas. Se trata de una nueva "superred" (superlattice) compuesta de óxidos de metal de transición que se ha creado gracias a la colaboración entre investigadores europeos.


FUENTE | CORDIS: Servicio de Información en I+D Comunitario
23/04/2008
 
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Los óxidos de metal de transición son un campo de la ciencia relativamente nuevo y vibrante. Saltaron a los titulares por primera vez en 1986, con el descubrimiento de los superconductores de alta temperatura, que se premió con el Nobel. Gracias a ellos, algunos materiales pueden soportar la superconductividad a temperaturas superiores al punto de ebullición del nitrógeno líquido (77 K ó -196°C). Aparte de la superconductividad, los óxidos de metal de transición tienen aplicaciones en los ámbitos de los aislamientos y los semiconductores, entre otros. Dadas sus diversas aplicaciones, poseen también la capacidad de integrarse en numerosos aparatos.

La nueva superred creada por el grupo del proyecto consiste en una estructura que está compuesta por múltiples capas alternas de grosor atómico de dos óxidos distintos (PbTiO3 y SrTiO3). Esto dota a la red de propiedades radicalmente distintas de las de los dos óxidos por sí solos. Estas nuevas propiedades son consecuencia directa de la estructura artificial en capas y se derivan de interacciones a escala atómica en las zonas de contacto entre las capas.

Uno de los investigadores principales de este proyecto, el Dr. Matthew Dawber, estuvo en primera línea de esta iniciativa dirigida a crear y comprender estos materiales artificiales revolucionarios en su nuevo laboratorio. "Aparte de las aplicaciones inmediatas que podrían surgir del nanomaterial, este descubrimiento inaugura un campo de la investigación completamente nuevo y abre la posibilidad de crear nuevos materiales funcionales partiendo de un nuevo concepto: la ingeniería de las superficies en contacto a escala atómica", comentó el Dr. Dawber.

El PbTiO3 y el SrTiO3 son dos materiales de óxido bien conocidos. En un estudio teórico realizado en Lieja se predijo que, si estos materiales se combinasen en una superred, ocurriría un acoplamiento inusual y sorprendente entre los dos tipos de inestabilidades, que es lo que provoca la llamada ferroelectricidad impropia.

La ferroelectrónica tiene muchas aplicaciones, desde las memorias informáticas no volátiles avanzadas a las máquinas microelectromecánicas o los detectores de infrarrojos. La ferroelectricidad impropia es un tipo de ferroelectricidad que se produce raras veces en materiales naturales y cuyos efectos suelen ser demasiado pequeños para poder aprovecharse.

Un estudio experimental paralelo realizado en Ginebra confirmó el carácter ferroeléctrico impropio en este tipo de superred y encontró indicios de una nueva propiedad excepcionalmente útil: la dieléctrica. Se trata de la capacidad de poseer una temperatura muy alta y, simultáneamente, ser independiente de la temperatura, dos características que suelen excluirse mutuamente, pero que en este caso se reúnen por primera vez en un mismo material.

En la investigación unieron fuerzas el grupo teórico del profesor Philippe Ghosez de la Universidad de Lieja (Bélgica) y el grupo experimental del profesor Jean-Marc Triscone de la Universidad de Ginebra (Suiza).



   Enlaces de interés
 
Círculo de Innovación en Materiales, Tecnología aeroespacial y Nanotecnología madri+d
Marketplace Tecnológico madri+d
Oficina del Espacio Europeo de Investigación madri+d
Weblog madri+d: Nanociencias


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