Un equip d'investigadors del 2D Smart Materials Lab de l'Institut de Ciència Molecular (ICMol) de la Universitat de València ha desenvolupat una nova estratègia per a controlar de manera externa l'altermagnetisme en materials moleculars. El treball, publicat en la prestigiosa revista Journal of the American Chemical Society (JACS), prediu mitjançant simulacions que una transició d'espín induïda per pressió pot activar i desactivar aquesta propietat magnètica.

L'altermagnetisme constitueix una nova classe de magnetisme amb propietats especialment interessants per a l'espintrònica, una tecnologia que busca utilitzar l'espín dels electrons per a transmetre i processar informació. Un dels principals reptes per a la seua aplicació és aconseguir controlar aquest estat de manera reversible mitjançant estímuls externs.

El treball, liderat per l'investigador de l'ICMol José J. Baldoví, se centra en el disseny de xarxes metal·loorgàniques (MOF) laminars basades en manganés mitjançant simulacions de primers principis. Els resultats mostren que aquests materials presenten inicialment un estat altermagnètic permés per simetria i una resposta electrònica capaç de separar corrents d'electrons amb espins oposats. En aplicar pressió, el manganés experimenta una transició d'un estat d'espín alt a un altre d'espín baix. Aquest canvi modifica les interaccions magnètiques i transforma l'estat altermagnètic en un antiferromagnet convencional, actuant com un interruptor d'encesa i apagada del desdoblament d'espín altermagnètic.

Aquesta investigació proposa per primera vegada la transició d'espín com a mecanisme per a controlar l'altermagnetisme. Atés que aquest fenomen es pot induir mitjançant estímuls com la pressió, la temperatura o la llum, els resultats obrin noves possibilitats per al disseny de materials magnètics reconfigurables i futurs dispositius espintrònics. Aquestes aplicacions constitueixen perspectives futures i no han sigut demostrades experimentalment en el present estudi.

L'article està signat per Diego López Alcalá, el treball del qual forma part de la seua tesi doctoral, Alberto M. Ruiz, Andrei Shumilin i José J. Baldoví, investigador principal i director del 2D Smart Materials Lab. Tots els signants desenvolupen la seua investigació a l'ICMol de la Universitat de València.

La investigació ha sigut finançada per la Unió Europea a través del Consell Europeu d'Investigació (projecte ERC 2D-SMARTIES), el Ministeri de Ciència i Innovació d'Espanya (projecte 2D-MAGIC) i el Pla GenT de la Generalitat Valenciana (projecte 2D-SWiMS).

L'Institut de Ciència Molecular (ICMol) de la Universitat de València centra el seu treball en els aspectes moleculars de la nanociència i en l'estudi de materials que presenten propietats magnètiques, elèctriques o òptiques. Des de 2015, és un centre reconegut ministerialment com a Unitat d'Excel·lència María de Maeztu.