Diversos grups d’arreu del món estan investigant actualment cóm preparar materials composites híbrids, formats per nanopartícules ferromagnètiques embegudes dins d’un superconductor per mètodes químics escalables industrialment.

L’Elena Bartolomé de l’EUSS, amb investigadors del ICMAB (Institut de Ciència de Materials de Barcelona) i el Sincrotró ALBA acaben de publicar el sintetitzat de nanoparticules de CoFe2O4 d’alta qualitat per un procés “one-pot” assistit per microones, que permet formar dissolucions col·loïdals estables en els solvents alcohòlics requerits per la fabricació de nanocomposites híbrids de YBCO.

Han estudiat com el procés tèrmic necessari per a la preparació de les capes primes epitaxials, que comporta temperatures i pressions molt rigoroses, afecta l’estructura i el magnetisme de les nanoparticules. Les NPs es van caracteritzar per XRD, SQUID, STEM-EELS i XMCD en quatre fases diferents al llarg del procés tèrmic. Els  resultats demostren que, a pesar de què es produeixen canvis en les distribucions catiòniques, la magnetització final és estable al final del procés.

L’ús de tècniques de sincrotró permet avui dia estudiar el magnetisme de fins i tot una sola capa de molècules. L’Elena Bartolomé, professora de l’EUSS, junt amb investigadors del ICMA (Instituto de Ciencia de Materiales  de Aragón), la Universitat de Padova (Italia) i l’ICN2 acaben de reportar l’estructura i propietats magnètiques d’una nova fase de molècules de Phetalocianines de ferro (FePc) evaporades sobre un monocristall de plata Ag(110).

L’experiment, portat a terme al Sincrotró ALBA de Barcelona, va permetre estudiar, el canvi en el magnetisme de les molècules a través d’un cicle d’oxigenació. Es va concloure que les molècules de FePc presenten una forta anisotropia planar, i que l’oxigenació produeix que el seu moment magnètic isotròpic augmenti de 7.2×10-2 mB/forat a 1.8×10-1 mB/forat. Els resultats s’han publicat en les Actes del SCTE (20th International Conference on Solid Compounds of Transition Elements) que va tenir lloc a l’abril de 2016 a Zaragoza.

En el fotomuntatge es pot veure una imatge de STM (Scanning Tunneling Microscopy) d’una sub-monocapa de molècules de FePc sobre Ag(110) on es pot veure la coexistència de la nova fase descoberta “quasi-quadrada” (R3) i la fase quadrada (SQ); així com la distribució de molècules de FePc’s auto-organitzades sobre Ag(110) en la nova fase R3.