Base científica de estas investigaciones
Los materiales multiferroicos exhiben simultáneamente dos o más propiedades del tipo del ferromagnetismo y poseen vínculo físico entre estas propiedades. El caso al cual se dedica más atención hoy día es a los multiferroicos magnetoeléctricos (MME), que son a la vez ferromagnéticos – ferroeléctricos y son capaces de cambiar la polarización como respuesta a un estímulo magnético y viceversa. Los MME son escasos, pero potencialmente muy útiles. Entre las aplicaciones importantes en la nanotecnología para las cuales se les considera, están los dispositivos de almacenamiento de información magnética, grabados eléctricamente, transductores y cosechadores de energía, por citar sólo algunos. Ya que Nanotecnología no es sólo miniaturización. Ciertamente desarrollar por ejemplo microcámaras de televisión que devuelvan la vista a los invidentes sería un logro maravilloso de la Nanotecnología.
La investigación en este campo radica en dos aspectos complementarios: Primero en la generación de conocimiento sobre los procesos y mecanismos que determinan la síntesis de nuevos recubrimientos nanoestructurados de materiales ferromagnéticos y ferroeléctricos por ejemplo; CoFe2O4/Ba0.87Ca0.125Ti0.9Zr0.1O3, CoFe2O4/LiNbO3 formado por dos capas de cada material, y Nanopartículas tipo core-shell. El segundo es el desarrollo de métodos experimentales y modelos teóricos, en base a la Microscopia Electrónica de Trasmisión (TEM), con sus versatilidad de técnicas.
En el TEM se analizan la estructura e interface formada en estos materiales nanoestructurados, así mismo las propiedades, piezoelectricas-piezomagneticas y nanomecánicas Insitu en TEM. Por otra parte, mediante Microscopia de Fuerza Atómica (Respuesta Piezoeléctrica, Fuerza Magnética, etc.) se estudia la estructura de los dominios ferroeléctricos y ferromagnéticos para entender los procesos que determinan sus propiedades ferroeléctricas y ferromagnéticas, es decir sus propiedades multiferroicas. Además de determinar las propiedades mecánicas de los recubrimientos nanoestructurados y nanopartículas core-shell tales como el módulo de elasticidad, esfuerzos residuales, tenacidad a la fractura, rigidez, etc., por la técnica de nanoindentación ya que estas propiedades están estrechamente relacionadas con la ferroelásticidad y magnetoelásticidad. Por ejemplo los esfuerzos residuales son los que atenúan el funcionamiento del ferroeléctrico ó ferromagnético cuando estos se encuentran en un dispositivo electrónico. En base a los estudios anteriores se pretende optimizar el material multiferroico en forma de películas delgadas y nanopartículas tipo core-shell para que tengan un mejor desempeño en los dispositivos electrónicos y/o en spictronica respectivamente.