Investigadores de la Universidad de Oviedo avanzan en el desarrollo de nuevos materiales sintéticos con propiedades hasta ahora desconocidas. Científicos del Departamento de Física de la institución académica asturiana trabajan con los llamados materiales de van der Waals, una amplia gama de compuestos, similares al grafeno, que están abriendo la puerta a una revolución científico-tecnológica que culminará con el diseño de materiales sintéticos, totalmente nuevos, con características que, de momento, no se pueden ni imaginar.
Jaime Ferrer, catedrático del Departamento de Física de la Universidad de Oviedo, explica que una de las grandes ventajas del grafeno reside en que es un material que se puede exfoliar para conseguir monocapas, bicapas o multicapas de espesor atómico. Esta propiedad explica que su naturaleza ultradelgada facilite la integración en arquitecturas electrónicas flexibles y la posible fabricación de heteroestructuras que combinen diferentes propiedades físicas. Ferrer añade que, junto al grafeno, se ha ido descubriendo con los años una amplia gama de materiales similares, llamados de van der Waals, cada uno de ellos con propiedades diferentes.
Cuál es el nuevo material que revolucionará la electrónica
El nuevo material que puede revolucionar el mundo de la electrónica es el NiI2, o niquelato de yodo. Este material pertenece a la familia de los van der Waals magnéticos, y destaca porque retiene ese carácter magnético incluso al reducirlo a una sola monocapa. Los investigadores de la Universidad de Oviedo han demostrado que, si se invierte la orientación relativa de una bicapa de este material girando una de las capas 180º, el material se vuelve ferroeléctrico.
¿Qué importancia tiene este hallazgo?
“Lo más importante de nuestro estudio es que hemos demostrado que ferroelectricidad y ferromagnetismo están íntimamente acoplados en las bicapas de niquelato de yodo, de forma que se puede controlar el comportamiento magnético aplicando un campo eléctrico, y viceversa. Se trata por tanto de uno de los primeros materiales de van der Waals multiferróico”, comenta este investigador.
De esta manera se abre la posibilidad de desarrollar dispositivos más pequeños, eficientes y funcionales, como memorias no volátiles, sensores magnéticos sensibles y actuadores piezoeléctricos. Las propiedades ferroeléctricas y magnéticas de este material dependen del sliding, que no es más que un deslizamiento controlado entre capas. En este trabajo, se demuestra que el acoplamiento magnético entre capas es controlado por un campo eléctrico, mientras que la magnitud de la polarización del material es modulada por un campo magnético.
La investigación, que se ha realizado en colaboración con colegas de las universidades de Harvard, Lieja y M.I.T., ha sido publicada en la revista Physical Review Letters, y ha sido seleccionada por el editor de la revista como la sugerencia del editor.
