Físicos descobrem nova propriedade do grafeno: magnetismo

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Físicos descobrem nova propriedade do grafeno: magnetismo
Físicos descobrem nova propriedade do grafeno: magnetismo

Uma equipa de físicos da Universidade de Stanford descobriu uma nova forma de magnetismo que é gerada quando duas redes de grafeno em favo de mel são empilhadas e cuidadosamente giradas num ângulo especial. Os autores do artigo científico, publicado no dia 25 de julho na revista Science, sugerem que o magnetismo, chamado de ferromagnetismo orbital, pode ser útil para determinadas aplicações, nomeadamente na computação quântica. Esta forma de magnetismo estava prevista, mas nunca tinha sido observada.

“Não estávamos a centrar as nossas atenções no magnetismo. Descobrimos aquilo que poderá ser a descoberta mais excitante da minha carreira através de uma exploração parcial e completamente acidental”, disse o líder da investigação, David Goldhaber-Gordon, em comunicado. “A nossa descoberta mostra que as coisas mais interessantes acabam muitas vezes por serem surpresas”, acrescentou.

Os investigadores fizeram a descoberta enquanto tentavam reproduzir uma outra descoberta. No início de 2018, o grupo de Pablo Jarillo-Herrero, do MIT, anunciou que tinha conseguido uma pilha de duas folhas de átomos de carbono subtilmente desalinhados (grafeno de duas camadas trançado) para conduzir eletricidade sem resistência, uma propriedade conhecida como supercondutividade.

Quando empilhado e torcido, o grafeno forma uma super-rede com um padrão de interferência. “É como quando tocamos dois sons musicais com frequências ligeiramente diferentes”, disse Goldhaber-Gordon.

A super-rede formada quando o grafeno girava a 1,1 graus faz com que os estados de energia normalmente variados de eletrões no material entrem em colapso, criando o que os físicos chamam de banda plana onde a velocidade em que os eletrões se movem cai para quase zero. Após esta desaceleração, os movimentos de qualquer eletrão tornam-se altamente dependentes dos eletrões da sua vizinhança. Estas interações estão no centro de muitos estados quânticos exóticos da matéria.

Os investigadores estimam que o campo magnético próximo à superfície de sua amostra de grafeno torcido é cerca de um milhão de vezes mais fraco do que o de um imã de frigorífico convencional, mas essa fraqueza pode ser uma força em certos cenários, como a construção de memória para computadores quânticos, por exemplo.

Fonte: Universidade de Stanford

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