Hispanopedia WikiEn magnetismo , un nanoimán es un sistema a escala nanométrica que presenta orden magnético espontáneo ( magnetización ) a campo magnético aplicado cero ( remanencia ).
El pequeño tamaño de los nanomagnetos impide la formación de dominios magnéticos (véase dominio único (magnético) ). La dinámica de magnetización de nanomagnetos suficientemente pequeños a bajas temperaturas, típicamente imanes de una sola molécula , presenta fenómenos cuánticos , como el efecto túnel de espín macroscópico . A temperaturas más elevadas, la magnetización experimenta fluctuaciones térmicas aleatorias ( superparamagnetismo ), lo que limita el uso de nanomagnetos para el almacenamiento permanente de información.
Ejemplos canónicos de nanomagnetos son los granos [ 1 ] [ 2 ] de metales ferromagnéticos ( hierro , cobalto y níquel ) y los imanes de una sola molécula. [ 3 ] La gran mayoría de los nanomagnetos presentan átomos magnéticos de metales de transición ( titanio , vanadio , cromo , manganeso , hierro, cobalto o níquel) o de tierras raras ( gadolinio , europio , erbio ).
El límite máximo en la miniaturización de nanomagnetos se alcanzó en 2016: átomos individuales de Ho presentan remanencia cuando se depositan en una capa atómicamente delgada de MgO que recubre una película de plata, según informaron científicos de la EPFL y la ETH, en Suiza. [ 4 ] Antes de eso, los nanomagnetos más pequeños reportados, en cuanto al número de átomos magnéticos, eran moléculas de ftalocianinas de doble capa con solo un átomo de tierras raras. [ 5 ] Otros sistemas que presentan remanencia son cadenas de Fe nanoestructuradas, depositadas en superficies de Cu 2 N/Cu(100), que muestran estados fundamentales de Neel [ 6 ] o ferromagnéticos [ 7 ] en sistemas con tan solo 5 átomos de Fe con S=2. Los imanes monomoleculares canónicos son los llamados sistemas Mn 12 y Fe 8 , con 12 y 8 átomos de metales de transición cada uno y ambos con estados fundamentales de espín 10 (S = 10) .
El fenómeno de magnetización en campo cero requiere tres condiciones:
- Un estado fundamental con espín finito
- Una barrera de energía de anisotropía magnética
- Tiempo de relajación de centrifugado prolongado.
Las condiciones 1 y 2, pero no la 3, se han demostrado en una serie de nanoestructuras, como nanopartículas , [ 8 ] nanoislas, [ 9 ] y puntos cuánticos [ 10 ] [ 11 ] con un número controlado de átomos magnéticos (entre 1 y 10).
Referencias
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- ↑ Jamet, M.; Wernsdorfer, W.; Thirion, C.; Mailly, D.; Dupuis, V.; Mélinon, P.; Pérez, A. (14 de mayo de 2001). "Anisotropía magnética de un nanoclúster de cobalto único". Physical Review Letters . 86 (20): 4676– 4679. arXiv : cond-mat/0012029 . Bibcode : 2001PhRvL..86.4676J . doi : 10.1103 /PhysRevLett.86.4676 . PMID 11384312. S2CID 41734831 .
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Lecturas adicionales
- Friedman, JR; Sarachik, MP (2010). "Nanomagnetos de molécula única". Annual Review of Condensed Matter Physics . 1 : 109–128 . arXiv : 1001.4194 . Bibcode : 2010ARCMP...1..109F . doi : 10.1146/annurev-conmatphys-070909-104053 . S2CID 118713965 .
- Magnetismo
- Esbozos de electromagnetismo