Un equipo de investigadores del 2D Smart Materials Lab del Instituto de Ciencia Molecular (ICMol) de la Universitat de València ha desarrollado una nueva estrategia para controlar de forma externa el altermagnetismo en materiales moleculares. El trabajo, publicado en la prestigiosa revista Journal of the American Chemical Society (JACS), predice mediante simulaciones que una transición de espín inducida por presión puede activar y desactivar esta propiedad magnética.

El altermagnetismo constituye una nueva clase de magnetismo con propiedades especialmente interesantes para la espintrónica, una tecnología que busca utilizar el espín de los electrones para transmitir y procesar información. Uno de los principales retos para su aplicación es conseguir controlar este estado de forma reversible mediante estímulos externos.

El trabajo, liderado por el investigador del ICMol José J. Baldoví, se centra en el diseño de redes metal-orgánicas (MOFs) laminares basadas en manganeso mediante simulaciones de primeros principios. Los resultados muestran que estos materiales presentan inicialmente un estado altermagnético permitido por simetría y una respuesta electrónica capaz de separar corrientes de electrones con espines opuestos. Al aplicar presión, el manganeso experimenta una transición de un estado de alto espín a otro de bajo espín. Este cambio modifica las interacciones magnéticas y transforma el estado altermagnético en un antiferromagneto convencional, actuando como un interruptor de encendido y apagado del desdoblamiento de espín altermagnético.

Esta investigación propone por primera vez la transición de espín como mecanismo para controlar el altermagnetismo. Dado que este fenómeno puede inducirse mediante estímulos como presión, temperatura o luz, los resultados abren nuevas posibilidades para el diseño de materiales magnéticos reconfigurables y futuros dispositivos espintrónicos. Estas aplicaciones constituyen perspectivas futuras y no han sido demostradas experimentalmente en el presente estudio.

El artículo está firmado por Diego López Alcalá, cuyo trabajo forma parte de su tesis doctoral, Alberto M. Ruiz, Andrei Shumilin y José J. Baldoví, investigador principal y director del 2D Smart Materials Lab. Todos los firmantes desarrollan su investigación en el ICMol de la Universitat de València.

La investigación ha sido financiada por la Unión Europea a través del Consejo Europeo de Investigación (proyecto ERC 2D-SMARTIES), el Ministerio de Ciencia e Innovación de España (proyecto 2D-MAGIC) y el Plan GenT de la Generalitat Valenciana (proyecto 2D-SWiMS).

El Instituto de Ciencia Molecular (ICMol) de la Universitat de València centra su trabajo en los aspectos moleculares de la nanociencia y en el estudio de materiales que presentan propiedades magnéticas, eléctricas u ópticas. Desde 2015, es un centro reconocido ministerialmente como Unidad de Excelencia María de Maeztu.