Publicació a l’Advanced Materials Letters

S’ha publicat recentment un article en Advanced Material Letters, i es vol destacar la participació i el treball de l’alumni EUSS, Anna Batlle que ha fet en la seva tesi doctoral i en la que el professor Llorenç Servera n’és el director.
Podeu clicar damunt la imatge per llegir l’article amb el títol: Towards flexible and wearable supercapacitors: A hierarchical approach in material design.

Review sobre “Relaxació magnètica en imants moleculars basats en Lantànids”

La professora de l’EUSS Elena Bartolomé juntament amb els investigadors de l’Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (ICMA-CSIC) Ana Arauzo, Javier Luzón, Juan Bartolomé i Fernando Bartolomé, acaben de publicar un Review sobre “Relaxació Magnètica en Imants Moleculars basats en Lantànids”, Handbook of Magnetic Materials (HMM) del mes de novembre (vol. 26, p.1-289). La sèrie HMM és una reconeguda col·lecció de llibres de referència de l’editorial Elsevier, escrits per autors invitats, que tenen com a finalitat condensar l’estat de l’art en diversos temes emergents en l’àmbit del magnetisme.

Portada del llibre Handbook of Magnetic Materials, vol 26 de novembre 2017; esquema dels mecanismes de relaxació magnètica en els imants moleculars.

Els imants moleculars estan sent investigats intensament en els darrers anys a causa  de les seves interessants propietats físiques, així com per les potencials aplicacions n’emmagatzemen d’informació d’alta densitat i computació quàntica. En particular, les molècules que contenent lantànids són excel·lents candidats per aplicacions en spintronica, gràcies a l’anisotropia intrínseca d’aquests ions, que a més a més pot ser afavorida mitjançant un disseny químic adequat del seu entorn de coordinació. El desenvolupament d’unitats de memòria basades en imants moleculars requereix que s’estableixin dos estats estables (“0” i “1”) separats per una barrera d’energia suficientment elevada, i la relaxació magnètica ha de ser prou lenta per a permetre l’operació del sistema. Per això la comprensió i control dels mecanismes de relaxació es fonamental per al disseny de molècules amb les característiques desitjades.

 A) estructura molecular del [Dy(bbpen)Br], un dels SIMs amb major energia d’activació; B) estructura de nivells d’energia calculats per ab initio; c) i d) cicles de magnetització del complex pur i diluït, respectivament.

En aquest capítol del HMM, els autors presenten una revisió del tema, basada en 400 referències seleccionades aparegudes en els tres darrers anys. En les seccions 1, 2 i 3 es resumeix el coneixement que avui en dia es té sobre els mecanismes de relaxació magnètica en aquests complexos, i es presenten els mètodes experimentals i càlculs ab initio utilitzats per la seva investigació. Les seccions 5, 6, 7 i 8 revisen les arquitectures moleculars basades en lantànids més exitoses: Imants moleculars contenent un únic ió (Single-Ion Magnets-SIMs), dímers, clústers (Single-Molecule Magnets-SMMs) i estructures extenses 1D, 2D i 3D. La fabricació de dispositius passa necessàriament per el control de molècules dipositades sobre superfícies; la secció 9 revisa l’estat de l’art sobre el magnetisme de complexos dipositats. Finalment en la secció 10 s’ofereixen conclusions i perspectives de futur per aquest camp.

Gràcies al coneixement detallat entre l’estructura molecular i els mecanismes de relaxació, i el control de la química molecular, s’han pogut sintetitzar molt recentment SIMs amb barreres d’activació impressionantment altes, al voltant dels 1000 K, a temperatures de 60 K ja molt properes a la temperatura de 77 K que possibilitaria el funcionament pràctic dels dispositius en nitrogen líquid.

Energies d’activació remarcables assolides en complexos lantànids en els darrers anys.

Article sobre interacció entre pèptids i superfícies

El professor de l’EUSS Pablo Sevilla, ha publicat recentment l’article “Relevant Properties for Immobilizing Short Peptides on Biosurfaces” a la revista IRBM.

Aquest treball s’ha realitzat amb la col·laboració del grup BBT de la UPC i el MDRCBB de la Universitat de Minnesota. Els resultats obtinguts permetrien predir la quantitat i la força amb què certs pèptids s’adhereixen a superfícies de titani depenent de la seva càrrega electrostàtica.

Esquema dels pèptids estudiats (Esquerra). Superfícies de titani desenvolupades (centre). Microscòpia de fluorescència resultant de la interacció.

Publicació d’un article científic al “The Journal of Supercomputing”

L’Andreu Moreno, Director i professor de l’EUSS, en col·laboració amb altres investigadors de la UAB acaba de publicar un article en l’àmbit de la supercomputació.

En aquest treball es presenta un nou algorisme anomenat, Heterogeneous Dynamic Pipeline Mapping, que permet millorar dinàmicament el rendiment d’aplicacions amb estructura pipeline que s’executen en ordinadors d’altes prestacions heterogenis. L’algoritme té com a objectiu equilibrar la càrrega de l’aplicació  replicant les etapes lentes en diferents processadors i agrupant les etapes ràpides en un processador, i té en compte els temps de computació i de comunicació. A més, l’algorisme s’ha dissenyat amb una complexitat baixa per permetre el seu ús en temps d’execució de l’aplicació.

Es presenta una àmplia experimentació, inclosa la comparació amb l’algoritme òptim de força bruta, una comparació general amb l’algorisme Binary Search Closest, i un exemple amb l’aplicació Ferret inclòs en el paquet de test PARSEC. Els resultats, que coincideixen amb els millors algorismes existents, mostren millores significatives de rendiment amb menor complexitat

Materials Electrònics Avançats: capes Nanocompostes híbrides Superconductor-Ferromagnètic fabricades per mètodes químics

La relació entre les propietats Superconductores i Ferromagnètiques dels materials és un tema que s’està investigant intensament en l’actualitat per la riquesa de fenomenologia física trobada i el potencial interès dels materials híbrids (SC-FM) per aplicacions en electrònica.

La Dra. Elena Bartolomé, investigadora de l’EUSS acaba de publicar un article a la revista Advanced Electronic Materials sobre “Capes híbrides Nanocompostes formades per un Superconductor d’YBCO amb inclusions Ferromagnètiques, preparades a partir de dissolucions químiques col·loïdals”. Aquestes capes híbrides permetran l’estudi d’aspectes fonamentals com ara la nucleació de Superconductivitat i els mecanismes  d’ancoratge de vòrtexs en capes SC-FM.  La publicació d’aquest treball és especialment important pel Sincrotró ALBA de Barcelona, ja que les mostres d’aquest article es van fer servir per estrenar el Sincrotró, ara fa cinc anys. Notícia de l’any 2012: Sincrotó ALBA.

Esquema de la preparació de les capes de Superconductor amb inclusions Ferromagnètiques a partir d’una dissolució química col·loïdal.

La caracterització d’aquestes capes híbrides va requerir la combinació de múltiples tècniques estructurals (difracció de raigs X, microscòpia d’alta resolució STEM, espectroscòpies EDX i EELS) i magnètiques (magnetometria SQUID i XMCD). De fet, aquestes mostres van ser objecte del primer experiment realitzat per estrenar el Sincrotró ALBA de Barcelona.

Cicle de Magnetització de la capa Superconductora amb inclusions Ferromagnètiques.

Aquest treball ha sigut possible gràcies a la col·laboració amb un ampli equip d’investigadors de l’Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB), dels Sincrotrons ALBA (Barcelona), SOLEIL (París), la Universitat de Gent (Bèlgica) i el Laboratori de Microscòpies avançades de la Universitat de Saragossa.