Físicos finalmente conseguem provas de que ímãs 2D existem
Desde a descoberta do grafeno em 2004, tem havido uma proliferação de novos materiais bidimensionais. Em todos, os cientistas procuram uma propriedade inestimável: o magnetismo, que é crucial para o armazenamento de dados, dispositivos médicos e geradores de eletricidade, por exemplo.
Depois de anos de busca, muitos suspeitavam que verdadeiros ímãs bidimensionais talvez não existissem. Agora, finalmente, temos provas de que eles existem.
Físicos de uma equipe internacional criaram o primeiro ímã 2D, com propriedades que ainda não tínhamos visto.
“O que descobrimos aqui é um material 2D isolado com magnetismo intrínseco, e o magnetismo no sistema é altamente robusto”, disse um dos membros do estudo, Xiaodong Xu, da Universidade de Washington, nos EUA. “Nós imaginamos que novas tecnologias de informação podem surgir com base nesses novos ímãs 2D”.
CrI3
Xu e seu colega Pablo Jarillo-Herrero, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, nos EUA, se uniram para tentar desvendar o mistério.
Eles decidiram se concentrar em um composto chamado triiodeto de cromo (ou CrI3), porque ele é ferromagnético em sua forma tridimensional – uma propriedade que vê os “spins” de seus elétrons se alinharem na mesma direção, mesmo sem serem expostos a um campo magnético externo.
O triiodeto de cromo também é facilmente reduzido a duas dimensões através do “método de fita Scotch”, que usa uma fita adesiva para descascar camada após a camada até o objeto ter apenas um átomo de espessura.
Mas o que aconteceria com suas propriedades intrínsecas, uma vez que os físicos começassem a mexer com sua estrutura dimensional?
Bingo
Até agora, nenhum material magnético tridimensional tinha conseguido reter seu magnetismo quando reduzido a duas dimensões, por isso não estava claro se o triiodeto de cromo seria a resposta que todos estavam procurando.
Uma vez que alcançaram a camada de um átomo de espessura no material, os pesquisadores testaram suas propriedades magnéticas brilhando um feixe de luz polarizada em sua superfície.
Se ainda fosse magnético, a rotação alinhada de seus elétrons poderia ser detectada na reflexão do feixe – e isso foi o que a equipe encontrou. Logo, essa se tornou a primeira prova definitiva de magnetismo em um material 2D.
As coisas começaram a ficar estranhas quando os pesquisadores adicionaram camadas de forma progressiva às amostras bidimensionais, no entanto. Eles descobriram que uma folha de duas camadas deste material não é magnética, mas quando uma terceira é adicionada, a substância se torna magnética novamente. O material permanece magnético se uma quarta camada é adicionada, mas ganha outras propriedades que os pesquisadores ainda estão investigando.
Aplicações
O novo estudo poderia levar a eletrônicos mais finos do que nunca.
Além disso, os pesquisadores podem descobrir mais fenômenos exóticos não ainda vistos nesse material.
“As estruturas heterogêneas são a maior promessa de realizar novas aplicações em computação, armazenamento de banco de dados, comunicações e outros aproveitamentos que ainda não podemos entender”, afirmou Xu.
A pesquisa foi publicada na prestigiada revista científica Nature. [ScienceAlert]
