En un progreso innovador en el campo de la ciencia de los materiales, los investigadores de la Universidad de Münster han utilizado con éxito un escasez de túneles de túnel modificado para investigar propiedades estructurales y magnéticas debajo de la superficie de los materiales a nivel atómico. Este rendimiento marca la primera vez que los científicos han podido las imágenes que están debajo de las capas superiores de materiales, lo que extiende el potencial para una investigación detallada de las propiedades del material.
La innovadora investigación, publicada en la revista ACS Nano, dirigida a una capa ultra delgada de hierro magnético ubicada bajo una capa de grafeno de dos dimensiones. Tradicionalmente, la microscopía de túnel de exploración (STM) se limita a analizar la capa atómica superior de un material, dependiendo de las condiciones electrónicas que están presentes en la superficie para generar señales de medición. El equipo, dirigido por la profesora Anika Schlenhoff y el investigador postdoctoral, el Dr. Maciej Bazarnik, se hizo cargo de una variante de medición resonante. Este enfoque hace posible el examen de condiciones electrónicas especiales que, aunque existen en la superficie, pueden proporcionar información sobre la transferencia de carga de electrones que tiene lugar en las interfaces enterradas.
Los investigadores han demostrado que estos estados de superficie no solo penetran en la capa de grafeno, sino que también interactúan con las propiedades magnéticas de la capa de hierro subyacente, que se hacen magnéticas. Este avance permite el análisis simultáneo de la capa superior de un sistema en capas y la capa de interfaz enterrada y ofrece una alta resolución espacial a la escala atómica.
Schlenhoff enfatizó las nuevas opciones de investigación del método y declaró que el pesaje se abre para un análisis extenso de propiedades estructurales, electrónicas y magnéticas en múltiples capas de materiales. La tecnología también ofrece información valiosa sobre las posiciones locales de diferentes capas, lo que muestra que el posicionamiento de los átomos de carbono en el grafeno varía en relación con los átomos de hierro como resultado de diferentes secuencias de apilamiento: ideas que no se pueden lograr utilizando métodos STM convencionales.
Bazarnik señaló que la sensibilidad de los estados cerca de la superficie, utilizada en la resonación de STM, hace posible la visualización de estas diferencias de apilamiento, mejorando nuestra comprensión de los sistemas materiales complejos.
Esta investigación innovadora no solo es un progreso importante en las técnicas de caracterización de materiales, sino que también es prometedora para una mayor exploración en nanotecnología y áreas relacionadas, donde comprender los materiales de estructuración minuciosos puede conducir al desarrollo de aplicaciones y tecnologías innovadoras.
