Cómo hacer crecer imanes orgánicos en una fina película

El desarrollo de imanes orgánicos de sola molécula abre la puerta a una gran cantidad de aplicaciones para materiales magnéticos y nuevas tecnologías de memoria. Los imanes orgánicos son más livianos, más flexibles y requieren menos energía para producirlos que los imanes convencionales

Científicos del laboratorio de la Dra. Benedetta Casu y el Profesor Thomas Chassé en el Instituto de Química Física y Teórica de la Universidad de Tübingen han establecido, junto con colegas de la Universidad de Florencia, un primer paso en un camino de nuevas aplicaciones para los imanes orgánicos: su deposición controlada en una delgada película.

Los imanes puramente orgánicos son compuestos químicos basados en carbono, que no se componen de elementos magnéticos clásicos como el hierro. Para ser precisos, estos compuestos orgánicos son paramagnéticos, exhibiendo su carácter magnético sólo mientras están cerca de un campo magnético. Los imanes orgánicos de la investigación contienen un electrón no apareado, habilitando un carácter magnético en la molécula. En química, estos compuestos se denominan radicales libres. En estudios anteriores, el objeto principal era investigar la química relativa a los imanes orgánicos. Sin embargo, en este nuevo estudio, los científicos se concentraron en la producción de una película muy fina de imanes moleculares en la dimensión de nanómetros; millonésimas de milímetro solamente. Los científicos hicieron crecer la molécula NitPyn (pyridyl nitronyl nitroxide), un derivado del radical nitróxido nitronil, que ya había demostrado ser un imán orgánico estable, en una estructura ordenada sobre un cristal único de oro.

Los científicos utilizaron por primera vez un conocido proceso de producción de capas delgadas de compuestos orgánicos para lograr la deposición de una delgada película de imanes orgánicos. El carácter paramagnético de la molécula NitPyn demostró ser estable incluso durante la evaporación y los procesos de deposición. Los científicos investigaron también la interfaz entre los cristales de oro y la capa de NitPyn. Se prevé que el espesor de la capa de NitPyn y el orden estructural de las moléculas se pueda variar con la temperatura, o en base a la estructura del sustrato.

Al producir estas delgadas películas de imanes puramente orgánicos, los científicos han aportado un avance sustancial para el desarrollo de componentes para nuevas tecnologías de memoria. En el futuro, una sola molécula podría contener un bit de información, almacenando así una gran cantidad de datos en un espacio muy pequeño. Este proyecto, que junta la física, la química y la ciencia y la tecnología de los materiales impulsa el potencial de estas sustancias hacia una electrónica orgánica.

Artículo original: Nanoscale Assembly of Paramagnetic Organic Radicals on Au(111) Single Crystals.

Fuente: Science Daily. Aportado por Eduardo J. Carletti

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