Semiconductores magnéticos nanoestructuados,
nuevos materiales para Spintrónica

América Vázquez Olmos*, Roberto Sato Berrú y Ana Leticia Fernández Osorio

La spin-electrónica, también conocida como spintrónica ó magneto-electrónica es un campo emergente que combina elementos de magnetismo en pequeña escala con dispositivos electrónicos convencionales basados en semiconductores. La novedad de los dispositivos spintrónicos es que las corrientes están formadas por spines polarizados y los spines son empleados para controlar el flujo de corriente o el almacenamiento de datos. La síntesis a temperatura ambiente, de materiales ferromagnéticos, es esencial para el desarrollo de la tecnología spintrónica. En este sentido, el uso de materiales “amigables” con el medio ambiente en la fabricación de dispositivos spintrónicos, podría tener un impacto positivo. El óxido de zinc (ZnO) es un material semiconductor que cumple con lo anterior, además de tener una amplia energía de brecha prohibida (3.4 eV).
En esta plática se dará un panorama general de la spintronica y se presentaran algunos de los resultados que hemos obtenido en la síntesis y caracterización de nanopartículas de ZnO, dopadas con Mn(II), Fe(II) y Co(II). Estos materiales se han obtenido a partir de la hidrólisis espontánea de las sales metálicas carboxiladas, en una mezcla de dimetil sulfóxido (DMSO) y agua (10%), así como por reacciones sólido-sólido, en ausencia de disolventes. Las nanopartículas obtenidas, se estudiaron por las espectroscopías de absorción y emisión electrónica (Uv-vis), por espectroscopia RAMAN y por resonancia paramagnética electrónica (RPE). Su estructura cristalina así como sus diámetros promedio (8 nm), fueron determinados a partir de los patrones de difracción de rayos-X en polvo, así como por microscopía de transmisión electrónica de gran resolución HR-TEM.

Microfotografía obtenida por HR-TEM de una nanopartícula de Zn1-x FexO y su correspondiente patrón de difracción de electrones