La Universidad de Oviedo, en busca de nuevos materiales revolucionarios
Investigadores de la institución académica asturiana desarrollan los materiales van der Waals, similares al grafeno
Olga Esteban
Gijón
Martes, 21 de enero 2025, 10:48
Nuevos materiales sintéticos con propiedades hasta ahora desconocidas y que podrían suponer una auténtica revolución científico-tecnológica. Es el trabajo en el que están inmersos ... investigadores de la Universidad de Oviedo, del departamento de Física. Se trata de 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». Los más recientes hallazgos de los investigadores acaban de ser publicados en la revista 'Physical Review Letters', de máximo impacto en su área del conocimiento.
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.
Es el caso concreto del NiI2, o niquelato de yodo, es un material de van der Waals magnético, que 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.
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«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.
¿Qué traducción práctica tiene la investigación asturiana? Los hallazgos abren 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 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 se ha realizado en colaboración con colegas de las universidades de Harvard, Lieja y M.I.T.
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