El European Syncrhotron Radiation Facility (ESRF) acaba de elegir el estudio de una nueva fase del óxido de hierro, realizado por un grupo de investigadores de la Universidad de La Laguna como uno de los trabajos más relevantes en el campo de los materiales de alta presión publicados durante el transcurso de 2018. La consideración de este experimento como scientific highlight del año supone el reconocimiento de la comunidad científica europea al trabajo dirigido por el investigador y catedrático de Física Aplicada de la ULL, Alfonso Muñoz.
El estudio muestra cómo la fase épsilon (Fe203), una nueva fase del óxido de hierro conocida, pero muy poco estudiada, responde de forma distinta a medida que se profundiza hasta el centro del planeta. A unas decenas de kilómetros de profundidad, las propiedades del óxido de hierro cambian totalmente y no son iguales a las que posee en la corteza terrestre. En este punto, y a pesar de las altas presiones (de 30 a 40 gigapascales) y elevadas temperaturas a las que está sometido, cambia su estructura y se transforma en un nuevo material.
La importancia de este descubrimiento, detallado en el estudio «Sesquióxido de hierro bajo presión: formación de un nuevo polimorfo de óxido de hierro», además de probar la estabilidad de esta fase del óxido de hierro, supone la aportación de nueva y valiosa información para los geofísicos, ya que desvela importantes datos a la hora de comprender cómo se comportan las capas interiores de la Tierra.
El responsable del proyecto, Alfonso Muñoz, explica que, además de esta valiosísima aportación, se ha descubierto también que “potencialmente” puede existir ‒siempre a presiones elevadas‒, una nueva fase de este material que por ahora es completamente desconocida, y que podría ser de gran utilidad debido a las “interesantes” propiedades magnéticas que posee.
Nature Comunications
Publicada en la acreditada revista Nature Comunications y en otras web de ciencia de prestigio, esta compleja investigación requirió de varios estudios interdisciplinares y de colaboraciones de ámbito internacional. Una parte del equipo se centró en las simulaciones mecanocuánticas y otra en los experimentos llevados a cabo en el sincrotrón español, el ALBA, y en el europeo, el ESRF, dos importantes macroinstalaciones donde las partículas cargadas casi pueden alcanzar la velocidad de la luz.
Estos dos aceleradores de partículas pueden desentrañar estructuras moleculares con el fin de conocer a fondo la materia que se investiga. Ambos centros permiten hacer determinaciones de rayos X y otras técnicas, con “una precisión con la que no era posible trabajar hace 50 años”, explica este experto en nanotecnología.
La fase épsilon del óxido de hierro es solo uno de los muchos materiales que centran los proyectos e investigaciones de Alfonso Muñoz, quien trabaja actualmente en otros materiales de interés geológico, como la tilleyita, un mineral que en la Universidad de La Laguna estudian en colaboración con grupos de científicos de Edimburgo y Valencia, o los compuestos topológicos, vanadatos y fosfatos, con propiedades mecanocuánticas “bastante sorprendentes”.
La actividad profesional desarrollada por este físico, con más de 250 artículos de investigación publicados y seis sexenios de investigación en la Universidad de La Laguna, es muy amplia y fructífera. Además de mantener colaboraciones con varios grupos experimentales, ha formado parte de numerosas organizaciones europeas y en la actualidad es miembro del European High Pressure Research Group.
