UNIVERSIDAD DEL PAÍS VASCO

Una investigación del CIC nanoGUNE y la UPV/EHU desarrolla materiales con propiedades magnéticas prometedoras para nuevas técnicas de almacenamiento de datos

El investigador doctorado por la UPV/EHU Lorenzo Fallarino ha diseñado, fabricado y caracterizado en el CIC nanoGUNE films finos y multicapas de aleaciones magnéticas cuyas propiedades son prometedoras tanto para el estudio del propio magnetismo como para sus futuras aplicaciones tecnológicas. Se trata de nuevos materiales que podrán utilizarse en nuevas técnicas de grabación magnéticas basadas en un calentamiento local por medio de láser.

Uno de los principales pilares de la ciencia es la búsqueda de nuevos materiales con propiedades novedosas y, en ese sentido, la investigación fundamental o básica se lleva a cabo sin fines prácticos inmediatos, con el objetivo de incrementar el conocimiento de los principios fundamentales de la naturaleza o de la realidad por sí misma. El proyecto del investigador doctorado por la UPV/EHU Lorenzo Fallarino ha tenido la finalidad de buscar nuevos materiales que se puedan utilizar para mejorar los sistemas de las memorias de grabación magnética de los ordenadores, así como investigar las propiedades magnéticas, físicas, eléctricas y elásticas de estos materiales.

Fallarino ha diseñado, fabricado y caracterizado en el grupo de Nanomagnetismo del CIC nanoGUNE aleaciones de cobalto con cromo, rutenio y platino, así como aleaciones de óxido de cromo. El investigador ha estudiado las propiedades magnéticas de estos materiales, variando su diseño para conseguir emplearlos en prometedoras técnicas de grabación magnética, ya que en estos materiales las propiedades magnéticas dependen directamente de su estructura cristalina.

Se trata de materiales con un grosor de escala nanométrica (de 1-2 nm hasta 100 nm), con una estructura cristalina perfectamente definida, que se van depositando sobre finísimas obleas de silicio. “La creciente exigencia de dispositivos de pequeño tamaño ha convertido en muy importante el estudio y el desarrollo de nuevos materiales en la escala nanométrica”, explica. Además, “cuando estos materiales son reducidos a esta escala, van apareciendo nuevos fenómenos o nuevas propiedades físicas que son de gran impacto para la ciencia y la industria. Modificando la estructura cristalina del material, por ejemplo, se pueden modificar sus propiedades magnéticas, ajustándolas para las aplicaciones tecnológicas que buscamos”.

Transferencia tecnológica

Gracias a la experiencia de cualificados investigadores del grupo de Nanomagnetismo de nanoGUNE, Lorenzo Fallarino ha conseguido fabricar aleaciones que permiten manipular la temperatura de Curie. La temperatura de Curie se define como una temperatura en la cual los materiales ferromagnéticos dejan de comportarse como tal, es decir, a partir de esta temperatura los materiales que se han comportado como imanes dejan de hacerlo, y, por norma general, suele ser muy alta. A los investigadores del grupo les interesaba estudiar aleaciones con una temperatura de Curie baja, cercana a la temperatura ambiente, porque “existía un importante hueco de información al respecto”.

Lorenzo Fallarino afirma que “es muy difícil que los resultados de esta investigación se puedan ver a corto plazo en memorias magnéticas”, pero señala que “estos nuevos materiales son muy prometedores para el desarrollo de nuevas técnicas de grabación magnética que utilizan un calentamiento local por medio de láser”, por lo que hace hincapié en la importancia de la transferencia tecnológica de estos resultados, debido a que “será la industria la protagonista en el desarrollo futuro de estos materiales”.

Por otra parte, Fallarino destaca que “hemos descubierto que estos materiales son muy apropiados para el estudio de la física básica del magnetismo. Todavía queda todo un mundo por descubrir y por aprender en torno al magnetismo”.

Información complementaria

Lorenzo Fallarino (Città della Pieve, Italia, 1985) acabó su licenciatura en Física en la Universidad de Perugia (Italia) y se ha doctorado en la UPV/EHU tras realizar su tesis doctoral, titulada Fabricación and characterization of magnetic thin films and multilayers, en el grupo de Nanomagnetismo de nanoGUNE, bajo la dirección del Dr. Andreas Berger.

Referencia bibliográfica

L. Fallarino, B. J. Kirby, M. Pancaldi, P. Riego, A. L. Balk, C. W. Miller, P. Vavassori, A. Berger. “Magnetic properties of epitaxial CoCr films with depth-dependent exchange-coupling profiles”. Physical Review B (Vol.95, No.13). April 2017. DOI: 10.1103/PhysRevB.95.134445