ALICANTE 10 mar. (EUROPA PRESS) - Pesquisadores do Departamento de Física e do Instituto Universitário de Materiais da Universidade de Alicante (UA) e do Laboratório de Baixas Temperaturas e Altos Campos Magnéticos da Universidade Autônoma de Madri (UAM) descobriram “uma resposta magnética inesperada em contatos atômicos de ouro e prata”.
Os estudiosos conseguiram medir “pela primeira vez” a condutância elétrica de contatos atômicos de ouro (Au) e prata (Ag) submetidos a campos magnéticos extremos, de até 20 teslas, uma intensidade equivalente a “400.000 vezes o campo magnético da Terra”.
A equipe observou que, ao aplicar esses campos, a condutância dos contatos de ouro diminui “cerca de 15%”, um resultado “inesperado” em metais nobres como o ouro e a prata, conforme indicado pela UA em um comunicado.
Além disso, detectaram modificações no próprio processo de formação do contato atômico, especialmente acentuadas na prata. Essas descobertas contradizem “as previsões teóricas anteriores”, que antecipavam “uma dependência magnética praticamente inexistente em Au e Ag puros”.
A descoberta, publicada na Physical Review Research, contribui com “uma nova peça para o conhecimento da física do transporte eletrônico em escala atômica”, que consiste em “fazer com que um condutor formado por um único canal atômico, como ocorre nesses metais, responda de maneira apreciável a um campo magnético, o que é extremamente difícil”.
Assim, os resultados sugerem que é “possível” projetar materiais “funcionais” combinando “metais nobres com sistemas magneticamente ativos”. Nesse sentido, entre as aplicações “potenciais” estão sensores magnéticos ultrassensíveis em escala nanométrica e dispositivos espintrônicos “mais eficientes”.
O pesquisador e especialista em nanoeletrônica da UA, Carlos Sabater, destacou que, além de exemplos concretos como as memórias MRAM, que são “rápidas, duradouras e podem reter dados sem energia”, a espintrônica é “a eletrônica do futuro”.
Além disso, ele ressaltou que “por se basear no spin dos elétrons, uma propriedade altamente sensível aos campos magnéticos, essa tecnologia permite o desenvolvimento de tecnologias muito mais avançadas e versáteis”. A médio prazo, de acordo com a instituição acadêmica, esses avanços podem ter impacto em tecnologias que vão desde a “computação quântica” até a “detecção biomédica de campos magnéticos fracos”.
EXPERIÊNCIAS Os pesquisadores, liderados por Sabater e Andrés Martínez, da UA, e Hermann Suderow, Isabel Guillamón e Juan José Palacios, da UAM, realizaram experimentos com um microscópio de efeito túnel criogênico acoplado a um ímã supercondutor de 20 teslas. Essa combinação permitiu-lhes “registrar medidas de condutância em condições extremas nunca antes alcançadas em contatos atômicos”. Especificamente, a equipe gerou contatos atômicos entre uma ponta metálica afiada e uma amostra de ouro ou prata por meio de indentações mecânicas repetidas a 4,2 kelvin (-269 °C).
Para cada valor de campo magnético, eles registraram “dezenas de milhares de curvas de condutância em função da distância”, o que possibilitou “construir histogramas estatísticos de alta precisão”. De acordo com a instituição acadêmica, as medidas experimentais foram complementadas com cálculos teóricos avançados. Assim, os modelos revelaram o mecanismo subjacente: pequenas moléculas residuais de oxigênio aderidas perto do contato geram uma corrente polarizada em spin quando o campo magnético é aplicado. Essa corrente é responsável pela redução observada na condutância.
“SINERGIA” Por sua vez, Sabater destacou que a “sinergia” com a UAM foi “perfeita”. Além disso, indicou que, por parte da UA, eles se encarregaram de toda a parte teórica e dos cálculos computacionais “necessários” para decifrar o que realmente acontecia com esses átomos sob campos magnéticos tão extremos.
Esses resultados, segundo a instituição acadêmica, abrem “uma nova linha de pesquisa”, centrada na “engenharia de condutores atômicos com propriedades magnéticas ajustáveis sem recorrer a materiais ferromagnéticos como ferro, cobalto ou níquel”, o que poderia ampliar “o repertório da nanoeletrônica e da espintrônica do futuro”.
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