Novos materiais às vezes exibem fenômenos de resistência espetaculares, embora a explicação nem sempre seja exótica. Físicos do Nijmegen High Field Magnet Laboratory (HFML) e do ETH de Zurique demonstraram que um modelo físico simples é suficiente para explicar o fenômeno da magnetorresistência linear. Eles publicaram seus resultados esta semana em um artigo de sugestão do editor em Cartas de revisão física .
Medir a resistência elétrica de um material em um campo magnético (a magnetorresistência) é muitas vezes o primeiro passo no caminho para descobrir novas propriedades eletrônicas. Desde o surgimento do grafeno em 2005, muitos novos materiais com propriedades não convencionais foram descobertos, incluindo isoladores topológicos, e semimetais Weyl e Dirac. Esses materiais exibem uma escala linear de sua energia com momento, uma chamada relação de dispersão na qual os elétrons em um sólido se comportam como partículas sem massa (semelhantes às partículas de luz, os chamados fótons). Essas novas propriedades eletrônicas são interessantes para aplicações potenciais em tecnologias de informação e optoeletrônica. Em muitos desses materiais, a resistência aumenta linearmente com o campo magnético - um fenômeno que chamamos de magnetorresistência linear (LMR).
Explicação 'simples' e geral para magnetorresistência linear
Pesquisadores do High Field Magnet Laboratory (HFML) - uma parceria entre a Radboud University e a FOM Foundation - e a ETH Zurich já mediram a resistência de um poço quântico ultraclean GaAs (arsenieto de gálio) que ainda não possui essa relação linear de energia. Eles encontraram um LMR forte semelhante ao encontrado nos materiais destacados acima:isoladores topológicos, Semimetais Weyl e Dirac. A origem do LMR, neste caso, está provavelmente relacionada a pequenas variações de densidade ao longo do sólido, que não podem ser evitadas em técnicas convencionais de crescimento de material. Isso leva a uma contribuição de uma resistência Hall linear causada pela força de Lorentz em um campo magnético em um elétron em movimento na magnetorresistência medida. Essa descoberta nos ensina uma lição importante:que explicações exóticas para fenômenos espetaculares nem sempre são a resposta.
