Durante la última década, los nanomateriales han sido objeto de enorme interés [1]. Su característica fundamental es un tamaño muy pequeño característico en el intervalo de 1-100 nanómetros (nm). A escala nanométrica, es esperado la variación de las propiedades de los materiales comportándose diferente a los materiales en volumen.
En los materiales en volumen, sólo un porcentaje relativamente pequeño de átomos se encuentran cerca de una superficie o intercara (como un límite de grano del cristal). En los nanomateriales, en cambio, la relación superficie/volumen es bastante grande. Por ejemplo, para partículas del orden de 10 nm, aproximadamente un 30 % de los átomos estarían en la superficie.
En el campo de las TR a diferencia de los metales de transición, los estudios de efectos de tamaño en las propiedades físicas son relativamente más escasos, y los resultados derivados de los estudios podrían involucrar áreas novedosas de aplicación como el campo de la spintrónica.
El caso de los compuestos basados en Ce, Yb y U, presentan un comportamiento diferente al resto de TR, como efecto Kondo, valencia intermedia, Fermión pesado, Non-Fermi-Liquid, etc. Sus propiedades físicas difícilmente se podrían explicar dentro de una teoría de electrones libres (como un gas de Fermi) y entran en la categoría de los «Sistemas con Electrones Fuertemente Correlacionados» (SCES). El estudio de la influencia de los cambios de escala/tamaño en los sistemas SCES y TR es un enorme campo de investigación que escasísimos grupos de investigación han abordado.
Referencias relevantes:
- Reduction of the Yb valence in YbAl3 nanoparticles, D.P Rojas, J.I Espeso, L. Fernández-Barquín, J. Rodríguez Fernández and J.Chaboy, Phys. Review B 78, 094412-1 a 094412-8 (2008).
- First order ferromagnetic transition in binary CeIn2, D.P Rojas, J.I Espeso, J. Rodríguez Fernández and J.C Gomez Sal, Phys. Review B 80, 184413-1_ a 184413-6 (2009).
- Phonon softening on the specific heat of nanocrystalline metals, D. P. Rojas, L. Fernández Barquín, J. Rodríguez Fernández and J. González, Nanotechnology 21, 445702 (2010).
- First-order nature of the ferromagnetism in CeIn2 investigated using muon spin rotation and by systematic substitution of La for Ce, D. P. Rojas, J. I. Espeso, J. Rodríguez Fernández, J. C. Gómez Sal, A. Andeica, C. Rusu, R. Dudric and A. Amato, Phys. Review B 84, 024403 (2011).
- Breakdown of the coherence effects and Fermi liquid behavior in YbAl3 nanoparticles, C Echevarria-Bonet, D P Rojas, J I Espeso, J Rodríguez Fernández, L Rodríguez Fernández, E Bauer, S.Burdin, S G Magalhães and L Fernández Barquín, J. Phys.: Condens. Matter 3, 135604 (2018).
- Heat capacity of nanocrystalline Yb2O3, D.P. Rojas, J.I. Espeso b, L. Rodríguez Fernández , L. Fernández Barquín, Ceramics International,48, Issue 1, 879-886 (2022).
Investigador DEFE: Daniel Rojas