Dois alunos de graduação do Yale-NUS College fazem parte de uma equipe de pesquisa que concluiu que dois modelos matemáticos diferentes, que descrevem o mesmo fenômeno físico, são essencialmente equivalentes. A descoberta pode ter implicações para pesquisas futuras sobre magnetorresistência e suas aplicações práticas em uma ampla gama de dispositivos eletrônicos. Após implementar os dois diferentes modelos de magnetorresistência como simulações de computador, Lai Ying Tong, 21, e Silvia Lara, 22, descobriram que as duas simulações produziram resultados semelhantes em condições idênticas. Magnetoresistência é um fenômeno físico onde a resistividade elétrica de um material muda quando submetido a um campo magnético. A pesquisa foi publicada na revista revisada por pares Revisão Física B em dezembro de 2017.
Os dois alunos de graduação de Yale-NUS trabalharam no projeto sob a orientação do professor associado Shaffique Adam do Yale-NUS College e do Departamento de Física da Faculdade de Ciências da National University of Singapore (NUS), e a Professora Associada Meera Parish da Monash University. Eles foram guiados por Navneeth Ramakrishnan, um estudante de mestrado no Departamento de Física da Faculdade de Ciências da NUS e do NUS Center for Advanced 2D Materials, que verificou seus resultados e escreveu o artigo. Os resultados encontrados forneceram um arcabouço teórico unificado para a compreensão de um fenômeno conhecido como 'magnetorresistência linear insaturante', bem como previsões claras sobre como manipular o efeito. Antes de sua pesquisa, dois modelos matemáticos teóricos separados foram propostos para descrever como o fenômeno funciona:o modelo Random Resistance Network (RRN) e o modelo Effective Medium Theory (EMT). Empiristas que exploram a magnetorresistência geralmente se referem a qualquer um desses dois modelos para contextualizar seus experimentos, mas não fornecem uma comparação detalhada entre as teorias e seus resultados experimentais. Esta última descoberta não só unifica as duas teorias existentes, mas também valida que essas teorias são descrições precisas que correspondem aos dados experimentais.
Os resultados têm um impacto direto em pesquisas futuras sobre magnetorresistência, que tem aplicações práticas em uma ampla gama de dispositivos eletrônicos, como sensores de velocidade, celulares, máquinas de lavar roupas, e laptops. Os princípios da magnetorresistência são atualmente utilizados no armazenamento de memória magnética em discos rígidos, e certas empresas pretendem produzir magnetômetros sensíveis - dispositivos que medem campos magnéticos - que podem operar em temperatura ambiente. Esta é uma indústria de bilhões de dólares que oferece suporte a aplicativos em muitos aspectos da vida cotidiana, desde avisos de colisão de automóveis até detecção de queima de semáforos.
A Sra. Lai e a Sra. Lara começaram esta pesquisa como um projeto de pesquisa de verão em seu primeiro ano de ensino de graduação, sob a orientação do Assoc Prof Adam, que também trabalha no Center for Advanced 2D Materials da NUS. O Professor Adão destacou os papéis de ambos os alunos na pesquisa, observando que eles revisaram a literatura existente, implementou os modelos matemáticos no ambiente de software padrão da indústria MATLAB, bem como executei as simulações e as análises subsequentes. Os alunos também apresentaram os resultados da pesquisa em conferências internacionais, como a American Physical Society March Meeting 2017.
O Yale-NUS College financiou os alunos de graduação para trabalhar neste projeto. "Este nível de envolvimento da graduação, não só na pesquisa, mas em moldar a direção do trabalho é extremamente raro. Em Yale-NUS, os alunos de ciências são capazes de participar ativamente dessas pesquisas desde o início de sua experiência de aprendizagem, "disse o Prof Adam da Associação.
