{"id":94625,"date":"2018-10-29T11:00:04","date_gmt":"2018-10-29T14:00:04","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=94625"},"modified":"2018-10-29T08:56:30","modified_gmt":"2018-10-29T11:56:30","slug":"campo-magnetico-artificial-produz-comportamentos-exoticos-em-folha-de-grafeno","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/campo-magnetico-artificial-produz-comportamentos-exoticos-em-folha-de-grafeno\/","title":{"rendered":"Campo magn\u00e9tico artificial produz comportamentos ex\u00f3ticos em folha de grafeno"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Uma simples folha de grafeno j\u00e1 possui, por si s\u00f3, propriedades not\u00e1veis decorrentes de um fen\u00f4meno qu\u00e2ntico em sua estrutura eletr\u00f4nica: os chamados \u201ccones de Dirac\u201d, assim nomeados em homenagem ao f\u00edsico brit\u00e2nico Paul Adrien Dirac (1902-1984), Nobel de F\u00edsica em 1933.<\/p>\n

Mas o sistema torna-se ainda mais interessante se, constitu\u00eddo por duas folhas de grafeno sobrepostas, uma delas for girada minimamente, no pr\u00f3prio plano em que se encontra, de modo que os alv\u00e9olos das duas redes de carbono deixem de coincidir inteiramente (veja v\u00eddeo abaixo)<\/em>.<\/p>\n

Para \u00e2ngulos de giro espec\u00edficos, o grafeno passa a exibir propriedades ex\u00f3ticas, como a supercondutividade \u2013 n\u00e3o resist\u00eancia \u00e0 passagem da corrente el\u00e9trica \u2013, por exemplo.<\/p>\n

Um novo estudo, conduzido pela f\u00edsica brasileira\u00a0Aline Ramires<\/a><\/strong>\u00a0com o espanhol Jose Lado, do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (Su\u00ed\u00e7a), mostrou que a aplica\u00e7\u00e3o de um campo el\u00e9trico em um sistema desse tipo produz efeito id\u00eantico ao da aplica\u00e7\u00e3o de um campo magn\u00e9tico extremamente intenso em duas folhas de grafeno alinhadas.<\/p>\n

Artigo a respeito foi publicado, como mat\u00e9ria de capa, pela revista\u00a0Physical Review Letters<\/a><\/em><\/b>. Vers\u00e3o integral do texto tamb\u00e9m pode ser acessada na plataforma\u00a0Arxiv<\/a><\/em><\/b>. Ramires, pesquisadora no Instituto de F\u00edsica Te\u00f3rica da Universidade Estadual Paulista (Unesp) e no Instituto Sul-Americano para Pesquisa Fundamental (ICTP-SAIFR), tem\u00a0apoio da FAPESP<\/a><\/strong>\u00a0por meio do Programa Jovens Pesquisadores em Centros Emergentes.<\/p>\n

\u201cEssa identifica\u00e7\u00e3o foi feita analiticamente por mim e verificada computacionalmente por Lado. Ela possibilita que as propriedades eletr\u00f4nicas do grafeno sejam controladas por meio de campos el\u00e9tricos, gerando campos magn\u00e9ticos artificiais, por\u00e9m efetivos, com magnitudes muito maiores do que a dos campos magn\u00e9ticos reais que podem ser aplicados\u201d, disse Ramires \u00e0\u00a0Ag\u00eancia FAPESP<\/strong>.<\/p>\n

Segundo ela, \u00e9 fundamental que as duas folhas de grafeno estejam suficientemente pr\u00f3ximas para que os orbitais eletr\u00f4nicos de uma consigam interagir com os orbitais eletr\u00f4nicos da outra.<\/p>\n

A proximidade, no caso, \u00e9 a do espa\u00e7amento at\u00f4mico dos \u00e1tomos de carbono \u2013 uma dist\u00e2ncia na escala do angstrom (10-10<\/sup>\u00a0metro). Outro requisito \u00e9 que o \u00e2ngulo de giro de uma das folhas em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 outra seja muito pequeno, bem menor do que um grau (\u03b1<<1\u00b0).<\/p>\n

Embora inteiramente te\u00f3rico (anal\u00edtico e num\u00e9rico), o estudo tem um evidente potencial tecnol\u00f3gico, por mostrar que um material vers\u00e1til como o grafeno pode ser manipulado de modo a apresentar regimes at\u00e9 agora inexplorados.<\/p>\n

\u201cPropostas anteriores de campos magn\u00e9ticos artificiais eram baseadas na aplica\u00e7\u00e3o de for\u00e7as para deformar o material. Nossa proposta permite controlar com muito mais precis\u00e3o a gera\u00e7\u00e3o desses campos. E isso poder\u00e1, eventualmente, ter aplica\u00e7\u00f5es pr\u00e1ticas\u201d, disse Ramires.<\/p>\n

Esses estados ex\u00f3ticos da mat\u00e9ria, induzidos por campos magn\u00e9ticos artificiais, est\u00e3o associados ao aparecimento, nas folhas de grafeno, de \u201cpseudon\u00edveis de Landau\u201d.<\/p>\n

Os n\u00edveis de Landau \u2013 assim nomeados em homenagem ao f\u00edsico e matem\u00e1tico sovi\u00e9tico Lev Landau (1908-1968), Nobel de F\u00edsica em 1962 \u2013 s\u00e3o um fen\u00f4meno qu\u00e2ntico que faz com que, na presen\u00e7a de um campo magn\u00e9tico, as part\u00edculas eletricamente carregadas s\u00f3 possam ocupar \u00f3rbitas com valores discretos de energia. O n\u00famero de el\u00e9trons por n\u00edvel \u00e9 diretamente proporcional \u00e0 magnitude do campo magn\u00e9tico aplicado.<\/p>\n

\u201cEsses estados s\u00e3o bem localizados no espa\u00e7o e, quando as part\u00edculas interagem nesses n\u00edveis, as intera\u00e7\u00f5es s\u00e3o muito mais intensas do que o comum. A forma\u00e7\u00e3o de \u2018pseudon\u00edveis de Landau\u2019 explica por que os campos magn\u00e9ticos artificiais fazem surgir no material propriedades ex\u00f3ticas como supercondutividade ou l\u00edquidos de spin\u201d, disse Ramires.<\/p>\n