Cientistas descobrem novo líquido quântico

Por , em 23.01.2019

Uma equipe de pesquisa internacional liderada pela Universidade de Liverpool (Reino Unido) e pela Universidade McMaster (Canadá) descobriu um estado incomum da matéria há muito procurado: o líquido de spin quântico.

Ele foi observado no óxido de metal TbInO3, relacionado ao raro mineral perovskita.

Líquido de spin quântico

O estado líquido de spin quântico foi proposto há mais de quarenta anos pelo ganhador do Prêmio Nobel Philip Anderson.

Em líquidos de spin quânticos, os momentos magnéticos comportam-se como um líquido e não congelam nem se ordenam mesmo em zero absoluto, dando origem a várias propriedades extraordinárias de materiais.

Usando tecnologias experimentais de ponta, incluindo dispersão de nêutrons e espectroscopia de múons, os pesquisadores descobriram que esse estado quântico exótico emerge no TbInO3 da complexidade do ambiente local em torno dos íons magnéticos no material, neste caso, do elemento raro térbio.

A descoberta foi uma surpresa para a equipe, já que o TbInO3 é um material que, baseado em sua estrutura cristalina, não deveria exibir um comportamento magnético tão incomum.

Aplicações

A descoberta e a exploração de novos materiais que podem hospedar este estado da matéria são focos importantes de pesquisas avançadas e têm aplicações potenciais no desenvolvimento da computação quântica.

“Levamos vários anos de muito trabalho e experimentos para chegar a esse ponto em nossa compreensão do TbInO3. Realizar uma experiência muitas vezes levanta mais questões do que ela pode responder. No caso do TbInO3, no entanto, a física é particularmente rica, e por isso perseveramos. Nosso estudo mostra que o TbInO3 é um material magnético fascinante, e é provável que ele tenha muitas propriedades ainda mais intrigantes a serem descobertas”, contou a Dra. Lucy Clark, uma das autoras do estudo.

O professor Bruce Gaulin, outro pesquisador do estudo, explica que o material parece ilusoriamente simples, mas, com o conjunto completo de técnicas experimentais modernas à disposição dos cientistas, bem como seu magnetismo de baixa temperatura, exibe um estado de matéria quântica completamente exótico e desordenado, um resultado inesperado e estimulante.

Um artigo descrevendo a descoberta foi publicado na revista científica Nature Physics. [Phys]

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