La obtención de nuevos materiales bidimensionales (2D) con respuestas eficientes respecto a estímulos externos, como por ejemplo la luz, es una de las vías más prometedoras para el diseño de dispositivos electrónicos a escala nanométrica. Esto es precisamente lo que han descubierto nuestros investigadores del Plan Gen-T Reyes Calvo (UA) y José J. Baldoví (ICMol, UV) en un material 2D que destaca por su estabilidad cuando es expuesto al aire. El material está formado por átomos de hierro, fósforo y azufre, y se conoce por su fórmula química como FePS3. El estudio, realizado en colaboración con expertos reconocidos internacionalmente en este campo del Instituto de Ciencias de Madrid (ICMM-CSIC) y el Instituto de Ciencia Molecular de la Universitat de València (ICMol), ha sido recientemente publicado en la revista npj 2D Materials & Applications y nos muestra la amplia respuesta fotoeléctrica de este material, así como su potencial interés en aplicaciones optoelectrónicas.
Estos materiales, cuyo grosor puede reducirse a unas cuantas capas de átomos o incluso a una sola, cubren un gran rango de propiedades y han suscitado una gran atención en los últimos años en física, química y ciencia de materiales. En el artículo, nuestros investigadores se centran en las propiedades fotoeléctricas del FePS3 combinando diferentes técnicas experimentales y simulación por ordenador, lo que les permite concluir que podría ser «un buen candidato para aplicaciones optoelectrónicas debido a su amplia respuesta fotosensible». «Se trata de un material que puede detectar luz en un amplio rango del espectro óptico, desde el infrarrojo hasta el ultravioleta, lo que significa un primer paso hacia su posible aplicación en fotodetección», destaca la investigadora líder de esta investigación, Reyes Calvo. «Se trata de un material asequible que se puede reducir muy fácilmente a unas poquitas capas de espesor atómico y además presenta una alta estabilidad al aire».
El próximo paso de esta investigación estará centrado en desvelar otra de las características de este material: sus propiedades magnéticas. «Ya hemos realizado cálculos básados en primeros principios que predicen un ordenamiento magnético a bajas temperaturas, lo que incrementa el potencial de este material en otras aplicaciones como, por ejemplo, la espintrónica» señala Baldoví. La espintrónica es una tecnología emergente que persigue el diseño y la fabricación de dispositivos cada vez más pequeños y eficientes que aprovechen al mismo tiempo los grados de libertad que nos ofrecen la carga y el espín de los electrones. En este contexto, Baldoví considera clave la combinación del FePS3 con otros materiales 2D formando heteroestructuras «ya que el material tiene un potencial enorme para dar lugar a nuevos materiales multifuncionales que combinen de forma sinérgica más de una propiedad».
