p Imagem conceitual do fluxo da corrente de spin em um supercondutor. Crédito:Jason Robinson
p Os pesquisadores demonstraram que certos supercondutores - materiais que transportam corrente elétrica com resistência zero em temperaturas muito baixas - também podem transportar correntes de 'spin'. A combinação bem-sucedida de supercondutividade e spin pode levar a uma revolução na computação de alto desempenho, reduzindo drasticamente o consumo de energia. p Spin é o momento angular intrínseco de uma partícula, e é normalmente transportado em não supercondutores, materiais não magnéticos por elétrons individuais. O giro pode ser 'para cima' ou 'para baixo', e para qualquer material, há um comprimento máximo que o giro pode ser realizado. Em um supercondutor convencional, elétrons com spins opostos são emparelhados de modo que um fluxo de elétrons carregue spin zero.
p Alguns anos atrás, pesquisadores da Universidade de Cambridge mostraram que era possível criar pares de elétrons nos quais os spins estão alinhados:up-up ou down-down. A corrente de spin pode ser transportada por pares ascendentes e descendentes movendo-se em direções opostas com uma corrente de carga líquida de zero. A capacidade de criar uma supercorrente de spin tão pura é um passo importante em direção à visão da equipe de criar uma tecnologia de computação supercondutora que poderia usar muito menos energia do que a atual eletrônica baseada em silício.
p Agora, os mesmos pesquisadores descobriram um conjunto de materiais que estimulam o emparelhamento de elétrons alinhados ao spin, de modo que uma corrente de spin flui mais efetivamente no estado supercondutor do que no estado não supercondutor (normal). Seus resultados são relatados no jornal
Materiais da Natureza .
p "Embora alguns aspectos da eletrônica de spin de estado normal, ou spintrônica, são mais eficientes do que a eletrônica de semicondutores padrão, a aplicação em larga escala foi evitada porque as grandes correntes de carga necessárias para gerar correntes de spin desperdiçam muita energia, "disse o professor Mark Blamire do Departamento de Ciência de Materiais e Metalurgia de Cambridge, quem liderou a pesquisa. "Um método totalmente supercondutor de geração e controle de correntes de spin oferece uma maneira de melhorar isso."
p No trabalho atual, Blamire e seus colaboradores usaram uma pilha de várias camadas de filmes de metal em que cada camada tinha apenas alguns nanômetros de espessura. Eles observaram que quando um campo de microondas foi aplicado aos filmes, fez com que a camada magnética central emitisse uma corrente de spin no supercondutor próximo a ela.
p "Se usássemos apenas um supercondutor, a corrente de spin é bloqueada uma vez que o sistema é resfriado abaixo da temperatura quando se torna um supercondutor, "disse Blamire." O resultado surpreendente foi que, quando adicionamos uma camada de platina ao supercondutor, a corrente de spin no estado supercondutor era maior do que no estado normal. "
p Embora os pesquisadores tenham mostrado que certos supercondutores podem carregar correntes de spin, até agora, eles ocorrem apenas em distâncias curtas. O próximo passo para a equipe de pesquisa é entender como aumentar a distância e como controlar as correntes de spin.