Resumen de Synchrotron-radiation-based studies on multifunctional materials
Francisco Jesús Luque Gutiérrez
La ciencia de materiales está teniendo un rápido crecimiento en la actualidad motivado por las potenciales aplicaciones en áreas estratégicas y su notable impacto en la sociedad. No obstante, el auge de este campo sólo ha podido ser posible tras la aparición de nuevas técnicas capaces de caracterizar y manipular materiales en la escala nanométrica. Entre las nuevas tendencias en ciencia de materiales destaca el dise˜no y síntesis de materiales multifuncionales; esto es, aquellos que tienen una variedad de propiedades que pueden interaccionar entre sí para dar lugar a nuevas funciones. Adicionalmente, estos materiales en escala nanométrica poseen propiedades que no tienen su equivalente en la escala macroscópica. Entre ellas destaca el nanomagnetismo, que ha resultado serun área de investigación con numerosas aplicaciones en la vida diaria como los dispositivos de grabación magnética, sensores, aplicaciones de espintrónica o utilidades biomédicas. La combinación del magnetismo en escala nanométrica con otras propiedades físicas da lugar a una plétora de nuevos fenómenos exóticos. Esta tesis ofrece un estudio sistemático de materiales multifuncionales en la nanoescala; en particular trata sobre la dependencia del magnetismo con la excitación fotónica en derivados de azul de Prusia y sobre la relación entre quiralidad y filtrado de espín en moléculas quirales adsorbidas sobre sustratos metálicos. Con respecto a lo primero, aquellos sistemas con varias bandas de absorción en el espectro visible presentan absorción óptica con diferentes máximos dependiendo de las condiciones de síntesis, resultando en la posibilidad de controlar su estructura electrónica a través de la irradiación con diferentes longitudes de onda. En el segundo caso, la relación entre quiralidad y magnetismo queda ilustrada por la aparición de polarización de espín en electrones emitidos a través de capas de moléculas quirales orgánicas, donde los ejes de polarización son diferentes para los dos enantiómeros del mismo compuesto. Estos experimentos pueden ser la base dep otenciales aplicaciones de dispositivos de espintrónica. Este trabajo ha hecho un uso intensivo de radiación sincrotrón, y en particular de rayos X. La habilidad de obtener haces intensos y colimados de fotones junto con la posibilidad de controlar tanto la longitud de onda como su polarización permiten ampliar el campo de investigación en el área del magnetismo. La combinación en este trabajo de diferentes técnicas (XAS, XMCD, XNCD, NEXAFS, EXAFS, ARPES, SRPES) ha hecho posible identificar la influencia de factores como la temperatura, estructura cristalina o la irradiación con diferentes longitudes de onda en las propiedades magnéticas de estos sistemas multifuncionales.
