ANTONIO
HERNANDO GRANDE
ANTONIO
HERNANDO GRANDE, DOUTOR EM CIÊNCAS FÍSICAS E CATEDRÁTICO
DA UNIVERSIDADE COMPLUTENSE DE MADRID
A
vida de investigador de Antonio Hernando tem-se centrado no
fabrico, caracterização e compreensão da
física dos materiais magneticamente macios. No campo
desses materiais, estudou e publicou numerosos artigos sobre
vidros metálicos ferromagnéticos, materiais nanocristalinos,
supercondutores, microfios amorfos e películas finas.
A produção e a conversão da energia representam
o campo de aplicabilidade destes materiais, os quais constituem
o bloco de maior peso dos materiais magnéticos utilizados
em aplicações industriais.
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Período
1994-1990 Amorfos metálicos ferromagnéticos Anisotropia
induzida e magnetostricção (UCM, Universidade
Técnica da Dinamarca e Instituto de Magnetismo Aplicado)
Foi instalado em Madrid um equipamento de arrefecimento ultra-rápido
que permitiu fabricar materiais amorfos magnéticos de
composições variadas e em condições
controladas. Estudo pormenorizado dos processos de magnetização,
magnetostricção e anisotropias induzidas. Por
exemplo, observou pela primeira vez a influência que a
tensão elástica exercia sobre o valor da constante
de magnetostricção. Este artigo, no qual figura
como co-autor o então director do Instituto Max Planck
de Estugarda, com 50 referências, pôde fazer-se
completamente em Madrid graças à concepção
e execução de um sistema de medição
de magnetostricção que montou no seu laboratório.
Posteriormente, estudou as anisotropias magnéticas induzidas
nos amorfos por tratamentos técnicos realizados com campo
aplicado ou sob tensão viscoelástica. Em colaboração
com a Universidade Técnica da Dinamarca, onde trabalhou
durante dois anos, primeiro como mecânico e depois como
professor contratado, realizou um grande número de trabalhos
que foram objecto de centenas de referências. Graças
a esse estudo, recebeu uma proposta da Universidade Técnica
de Lund na qual se solicitava que o seu grupo de trabalho viesse
a desenvolver uma série de sensores magnetoelásticos
de torção baseados em vidros magnetostrictivos.
Fizeram os protótipos, e o consórcio subvencionou-os
com a contrapartida da organização e celebração
de um congresso intitulado “Magnetic Metallic Glasses”
que reuniu em Espanha o grupo dos melhores cientistas mundiais
nesse campo. Esse congresso representou a consagração
internacional do seu grupo. Já em 1988, o Presidente
do Conselho Social da Universidade Complutense, conhecedor do
seu trabalho realizado para a indústria sueca, ofereceu-lhe
a possibilidade de criar um Instituto de Magnetismo na Universidade.
Essa oferta foi sem dúvida a melhor recompensa que lhe
puderam atribuir pelo seu êxito com os sensores magnetoelásticos,
o que unicamente reflectia o seu sucesso na investigação
básica da magnetoelasticidade de amorfos. Esse acontecimento
marcou uma característica constante do seu trabalho de
investigação, a qual consiste em correlacionar
estudos básicos e em utilizar os seus resultados em aplicações
de interesse socioeconómico e tecnológico. Concretamente,
o seu grupo de investigação estudou a dependência
da magnetostricção relativamente à composição,
temperatura e tensão elástica aplicada, tendo
concluído o estudo com a formulação de
uma teoria baseada na dispersão espacial da constante
de magnetostricção e na necessária contribuição
simultânea de um único ião e de interacções
de pares no hamiltoniano magnetoelástico do sistema.
O seu trabalho chegou a constituir um compêndio de experimentos
que levou à formulação de uma teoria da
magnetostricção para amorfos ferromagnéticos.
Período
1990-2002: Nanocristais, películas finas e ligas de Fe-Cu
(Instituto de Magnetismo Aplicado, Universidade de Cambridge
e Instituto Max Plank de Estugarda)
A criação do Instituto representou uma mudança
qualitativa e quantitativa no seu trabalho. A missão
do Instituto era a de combinar investigação básica
de qualidade com investigação aplicada às
necessidades sociais. Foi iniciado o trabalho de investigação
sobre fios e amorfos e microfios em colaboração
com o professor M. Vázquez.
Os nanocristais
magneticamente macios formados por cristalitos do tamanho do
nanómetro embebidos numa matriz amorfa constituíram
o objecto do seu interesse, tanto quando obtidos por desvitrificação
parcial de amorfos como por ligação mecânica
ou sputtering. As ligas especiais, como as de Fe-Cu ou de Fe-Rh,
também foram objecto de estudo. Os fenómenos de
magneto-resistência, de assimetria de troca em fronteiras
antiferromagnéticas e os problemas de troca através
de separadores ferromagnéticos foram abordados em películas
finas, em multicamadas e em amostras nanocristalinas. Durante
esse período, dirigiu 8 teses de doutoramento sobre estes
assuntos. É de salientar como testemunho do impacto dos
trabalhos sobre fios amorfos no Journal of Applied Physics D
Applied Physics, em número de 160. O seu maior interesse
centrou-se sempre no acoplamento de troca entre diferentes fases
ferromagnéticas através de interfases paramagnéticas.
Esses trabalhos versaram sobre a troca entre nanocristais e
a sua influência na magnetização macroscópica.
Os trabalhos, com mais de 400 citações, são
considerados clássicos nesse campo, estando por isso
compilados em livros escolares. Propuseram também um
modelo para explicar a troca entre películas finas magnéticas
separadas por um separador paramagnético. As investigações
levadas a cabo na liga imiscível Fe-Cu, obtida de maneira
forçada por ligação mecânica, tiveram
grande repercussão. Constataram uma contribuição
do Cu para o momento magnético e determinaram a dilatação
da rede que promovia o ferromagnetismo do Fe fcc. Nesse período,
observaram também o carácter não magnético
das fronteiras de grão do Fe, facto evidenciado a baixas
temperaturas em amostras cristalinas. Os resultados relativos
ao assunto, publicados na Physical Review Letters e na Phys.
Rev. B, têm 60 referências cada um deles. Os diversos
tipos de comportamentos magnéticos macroscópicos
de amostras nanoestruturadas com mais de uma fase foram analisados
teórica e experimentalmente em função das
características das fases componentes, do seu tamanho
e do seu grau de acoplamento de troca, o qual determina o comprimento
de correlação da troca. Os dois trabalhos publicados
sobre essa matéria na Physical Review B constituem uma
referência habitual nos trabalhos sobre este tópico,
tendo sido objecto de mais de 120 citações cada
um deles.
Período
2003 – actualidade: Nanopartículas de Pd e Au.
Semicondutores magnéticos.
A partir do ano de 2003, foi iniciado um estudo sistemático
do magnetismo de nanopartículas de metais que no estado
maciço não são ferromagnéticos.
Na revista Physical Review Letters, publicaram pela primeira
vez com consistência experimental a existência de
ferromagnetismo em nanopartículas de paládio.
Mas sem dúvida que a descoberta crucial do nosso grupo
foi a do ferromagnetismo de nanopartículas de ouro ligadas
por meio de átomos de enxofre a cadeias orgânicas
que actuavam como dispersante. Esta descoberta, publicada também
na Physical Review Letters de 2004, que em dois anos já
foi citada 50 vezes, foi acompanhada pela apresentação
de uma teoria sobre a sua origem baseada na interacção
spin-órbita de superfície. A teoria, igualmente
publicada na Physical Review Letters, teve em poucos meses 10
referências. As sucessivas descobertas neste campo, actualmente
tão vanguardista, proporcionaram publicações
em revistas de índice de impacto muito elevado, como
é o caso da Nanoletters e da Advanced Materials. Cinco
propostas para palestras sobre o tema em congressos internacionais
recebidas em 2005 e 2006 indicam o impacto do seu trabalho.
Dentro do actual campo de investigação, é
também de salientar a sua contribuição
para a compreensão do magnetismo de óxidos semicondutores
com pequena diluição de elementos 3d. O seu artigo
na Physical Review Letters sobre o magnetismo do óxido
de manganês diluído em óxido de zinco, publicado
en 2005, têm já mais de 25 referências.
Premio DuPont de la ciencia
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