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.

Article sobre un nou Imant Molecular basat en Mn2Ca2 publicat a Dalton Transactions

Els imants moleculars s’estan investigant intensament avui en dia per les seves espectaculars propietats físiques (en el llindar entre el món clàssic i quàntic), i la potencial aplicació en emmagatzematge d’informació d’alta densitat i computació quàntica.

La professora de l’EUSS Elena Bartolomé, acaba de publicar un article reportant la caracterització d’un imant molecular, basat en Mn2Ca2 [“Slow magnetic relaxation in a dimeric Mn2Ca2 complex enabled by the large rhombicity of the Mn(III) ions”, a la revista Dalton Transactions (2016)]. Gràcies a la combinació de vàries tècniques experimentals (magnetometria, susceptibilitat, capacitat calorífica i EPR) i càlculs ab initio, s’ha pogut demostrar que el comportament com a imant molecular d’aquest complex és possible gràcies a l’elevada rombicitat dels ions Mn(III) en el seu entorn.

06_paper_bartolome_dic2016m

[Esquerra]: estructura molecular del complex Mn2Ca2 amb eixos de fàcil imanació calculats par ab initio, I [Dreta] temps de relaxació magnètica en funció de la inversa de la temperatura (a camp H=0 i H=2500 Oe), que demostra el comportament d’imant molecular.

Aquest treball ha sigut fruit d’una extensa col·laboració internacional amb investigadors del Instituto de Ciència de Materiales de Aragón (ICMA-CSIC), el Centro Universitario de Defensa (Zaragoza), la Universitat de Newcastle (Regne Unit), l’I Institut de Química de Moldavia, l’Institut “Petru Poni” de Romania, i el Laboratori d’alts camps de Grenoble (França).

Slow magnetic relaxation in a dimeric Mn2Ca2 complex enabled by the large rhombicity of the Mn(III) ions”, A. Arauzo, E. Bartolomé, A. Benniston, S. Melnic, S. Shova, J. Luzón, P. J. Alonso, A-L. Barra and J. Bartolomé, Dalton Transactions DOI10.1039/c6dt02509a (2016).

Article sobre: “Predicció d’Onatge” per Elena Pallarès

La professora de l’EUSS Elena Pallarès ha publicat recentment l’article, “Comparació entre malles aniuades i malles no estructurades per la predicció d’onatge d’alta resolució per al Mediterrani occidental” en la revista Journal of Operational Oceanography.  Aquest treball s’ha realitzat dins del marc de la seva Tesi doctoral juntament amb el Laboratori d’Enginyeria Marítima de la UPC. Els resultats obtinguts permetrien predir onatges potencialment perillosos de forma més ràpida.

05_paper_pallares_dic2016

Malles no estructurades per al Mediterrani Nord-Occidental i pel Mar Balear (Esquerra). Predicció d’un temporal amb aquestes malles a la costa de Barcelona.

 

Edulearn 2016 Barcelona

Els dies 4, 5 i 6 de juliol es va celebrar a Barcelona l’Edulearn 2016 un dels congressos més importants d’Europa en matèria d’educació, recerca i innovació.

Els professors de l’EUSS, Antoni Pérez, Àngel Borrell, Carlos Pellitero i Llorenç Servera, de l’assignatura de Física Elèctrica de primer curs, van presentar un article sobre l’avaluació de les competències específiques, mitjançant una prova pràctica.ModelExamen

La novetat radica en el fet que, per aprovar la part teòrica de l’assignatura, fins ara es feia a través de parcials, i ara es fa al laboratori amb una part teòrica i l’altra de pràctica. D’aquesta manera es veuen reforçades les dues competències a la vegada.

Us deixem l’article dels professors.

Relaxació magnètica en cadenes antiferromagnètiques de {Tb(a-fur)3}n

Els imants moleculars unidimensionals (anomenats en anglès Single-Chain Magnets) s’estan investigant intensament en l’actualitat per les seves propietats físiques fonamentals, així com per la seva possible aplicació en emmagatzematge d’informació d’alta densitat, computació quàntica, interruptors moleculars, magneto-òptica, etc.

Aquesta setmana, la investigadora de l’EUSS E. Bartolomé  publica en la revista J. Materials Chemistry C un treball sobre la síntesi i caracterització magnètica d’un nou imant molecular 1D basat en ió de terbi i furoats, el {Tb(a-fur)3}n. Les mesures de susceptibilitat ac realitzades a temperatures de mK en un refrigerador de dilució han permès observar la relaxació magnètica en les cadenes antiferromagnètiques d’aquest complex.44_Articulo_Bartolome_JChemC_Abril2016

Aquest treball ha estat una col·laboració amb el Instituto de Ciència de Materiales de Aragón (ICMA-CSIC), la Universidad de Zaragoza, el Centro Universitario de Defensa (CUD) de Zaragoza, l’Institut “Petru-Poni” (Rumania) i l’Institut de Química de Chisinau (Moldàvia).[E. Bartolomé at al., “Antiferromagnètic single-chain magnet slow relaxation in the {Tb(a-fur)3}n polymer with non-Kramers ions”J. Mat. Chem. C, DOI: 10.1039/c6tc00919k  (2016)].