News Release 

Cambio de rumbo en imágenes a nanoescala con imanes monomoleculares

American Association for the Advancement of Science

En medio de una intensa investigación sobre imanes monoatómicos y monomoleculares, que podrían utilizarse como los elementos de memoria más pequeños posibles en computación cuántica, los investigadores informan sobre la creación de un sensor capaz de medir y visualizar imágenes de estructuras magnéticas e interacciones a escala atómica, con un nivel de detalle sin precedentes. Su sensor, un imán monomolecular situado en el extremo de una sonda de microscopía de escaneo, podría cambiar el rumbo en la investigación a escala atómica, como el acoplamiento de cúbits de espín a su entorno local (un fenómeno relevante para la computación cuántica). Los imanes monoatómicos y monomoleculares se han convertido en un área de investigación privilegiada, gracias a sus prometedoras aplicaciones en el almacenamiento de memoria magnética, la espintrónica y la ciencia de la información cuántica. Además, presentan un gran potencial para proporcionar información para estudios fundamentales de física atómica. Los recientes avances en microscopía de sonda de barrido (MSB) en los que se utilizan puntas de sonda monomoleculares como sensores han permitido detectar y dar forma a fuerzas intermoleculares y electrostáticas entre átomos y moléculas magnéticos. Sin embargo, hasta ahora el desafío era un uso similar de puntas de sonda de barrido de moléculas magnéticas que podrían usarse para detectar campos magnéticos locales o interacciones espín-espín. Gregory Czap y sus colegas presentan un nuevo enfoque que emplea un imán molecular como magnetómetro de barrido, que ha demostrado la capacidad de escanear el espín y las propiedades magnéticas de las moléculas de una superficie. Para lograrlo, Czap et al. unieron una molécula de niqueloceno (NiCp2) a la punta de la sonda de un microscopio de efecto túnel (MET) y adsorbieron otra sobre la superficie de una lámina de oro. Cuando la punta de la sonda se movió hacia la superficie de NiCp2 fijada, los autores pudieron detectar las interacciones magnéticas y de espín entre las dos moléculas magnéticas. Además, los autores pudieron utilizar la sonda para visualizar los contornos de las interacciones en múltiples direcciones espaciales y revelar regiones en las que los estados cuánticos entre ambas moléculas magnéticas estaban fuertemente mezclados.

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