es.wedoany.com Noticia: Investigadores de la Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia (JGU) han desarrollado un nuevo material molecular basado en manganeso que eleva la temperatura de funcionamiento de las moléculas utilizadas como dispositivos de almacenamiento de datos a aproximadamente -132 grados Celsius. Los resultados se han publicado en Nature Chemistry. Anteriormente, solo los materiales moleculares basados en hierro podían lograr esta función, pero requerían temperaturas de funcionamiento entre 100 y 130 kelvin (aproximadamente -173 a -143 grados Celsius), lo que implicaba un alto consumo energético y una complejidad operativa debido a las bajas temperaturas. La profesora Katja Heinze del Departamento de Química de la JGU afirmó que el nuevo material basado en manganeso ha superado, en su primer intento, a todos los materiales moleculares conocidos basados en hierro en aplicaciones relevantes, lo que marca un avance en el campo de la espintrónica.
En el ámbito del almacenamiento de datos, el espín electrónico (momento magnético, cuyo comportamiento es similar al de un imán de barra) de un solo ion puede alinearse de forma paralela o antiparalela, correspondiendo al "1" o "0" binario, es decir, al estado de espín alto o bajo. Los dispositivos de almacenamiento basados en hierro suelen tener una temperatura máxima de funcionamiento de 100 kelvin (aproximadamente -173 grados Celsius). Anteriormente, un equipo informó haberla elevado a 130 kelvin (aproximadamente -143 grados Celsius), lo que se consideraba cercano al límite de este sistema de materiales. El equipo de la JGU logró un salto de temperatura de aproximadamente 11 kelvin. Sandra Kronenberger, estudiante de doctorado del Departamento de Química de la JGU, sintetizó el nuevo material con el apoyo del Centro de Posgrado Max Planck en colaboración con la JGU, y señaló que el manganeso puede comportarse tan bien como el hierro, e incluso mejor. El Dr. Luca Carrella, del Departamento de Química de la JGU, midió el comportamiento magnético del nuevo material y consideró que, aunque el sistema sigue estando muy por debajo de la temperatura ambiente, este avance representa un paso importante hacia la consecución de temperaturas de funcionamiento más altas en la espintrónica.
Este avance en la temperatura se debe a la combinación del manganeso con ligandos derivados de carbenos N-heterocíclicos, que forman enlaces fuertes con el manganeso. Los enlaces fuertes estabilizan el estado de espín bajo, al tiempo que generan una alta barrera energética entre los dos estados de espín, lo que hace que ambos estados sean más estables para el almacenamiento de información y puedan soportar temperaturas más altas. El método de "escritura" de la información es similar al de los iones de hierro: cuando se ilumina el ion de manganeso con luz, los electrones cambian su estado de espín, y el color del material pasa de un rojo oscuro en el estado de espín bajo a un amarillo claro en el estado de espín alto. Heinze indicó que, después de apagar la fuente de luz, el material conmutado mantiene su color y propiedades magnéticas durante un tiempo útil, y este concepto podría orientar el desarrollo de futuras tecnologías de almacenamiento digital.
