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Científicos crean el primer MXene ferromagnético
Investigadores crearon el primer MXene de lantánidos que combina comportamiento semiconductor con ferromagnetismo estable, abriendo caminos hacia dispositivos espintrónicos.
Imagen: iXBT
Investigadores del Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering of the Chinese Academy of Sciences, Zhejiang University y un laboratorio han creado lo que describen como el primer MXene bidimensional de lantánidos del mundo. El trabajo fue publicado en Nature el 26 de julio de 2026.
Al igual que el grafeno, los MXenes son materiales de grosor atómico. Pero mientras el grafeno consiste en átomos de carbono, los MXenes están hechos a partir de capas de metales de transición como titanio, vanadio, niobio y molibdeno combinados con carbono o nitrógeno.
El nuevo material combina dos propiedades que rara vez han aparecido juntas en los MXenes: comportamiento semiconductor y ferromagnetismo estable. La mayoría de los MXenes anteriores se basaban en metales de transición tempranos y ofrecían alta conductividad eléctrica, pero eran menos adecuados para dispositivos que requieren el control simultáneo de las propiedades eléctricas y magnéticas.
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Cómo se fabricó el nuevo MXene
Los investigadores desarrollaron una técnica de síntesis basada en «tijeras químicas». A nivel atómico, el método elimina, reemplaza o reordena selectivamente capas, lo que permite diseñar de antemano la estructura —y sus propiedades eléctricas, magnéticas y ópticas—.
El proceso tiene dos etapas:
- Un metal lantánido reacciona con un haluro de cobre para formar un compuesto intermedio.
- A alta temperatura, ese compuesto reacciona con grafito, creando una estructura MXene en capas con átomos alternos de metal, carbono y halógeno.
Las pruebas confirmaron que el material resultante es tanto un semiconductor como un material ferromagnético. Esa combinación es un objetivo importante en la ciencia de materiales porque podría sustentar electrónica que use carga eléctrica y magnetismo conjuntamente.
Los autores señalan especialmente la espintrónica, que explota el espín del electrón además de su carga. Las aplicaciones potenciales incluyen procesadores lógicos energéticamente eficientes, sistemas de comunicaciones de alta frecuencia, sensores magnéticos, memorias de próxima generación y componentes para futuros ordenadores cuánticos.
El método de síntesis podría resultar tan significativo como el propio material. Los investigadores creen que las «tijeras químicas» podrían permitir una familia más amplia de materiales bidimensionales con propiedades diseñadas con precisión.
Frontier Editor
Dan is our resident futurist, covering electric mobility, space exploration, and the smart home. He's interested in atoms just as much as bits. Whether it's a new battery chemistry, a reusable rocket, or a protocol that finally makes IoT devices talk to each other, Dan breaks down the engineering that pushes humanity forward.
vía iXBT
