p Pesquisadores na China e na UC Davis mediram a alta condutividade em camadas muito finas de arsenieto de nióbio, um tipo de material denominado semimetal de Weyl. O material tem cerca de três vezes a condutividade do cobre à temperatura ambiente, disse Sergey Savrasov, professor de física na UC Davis. Savrasov é co-autor do artigo publicado em 18 de março em Materiais da Natureza . p Novos materiais que conduzem eletricidade são de grande interesse para físicos e cientistas de materiais, tanto para pesquisa básica quanto porque podem levar a novos tipos de dispositivos eletrônicos.

p Savrasov trabalha com física teórica da matéria condensada. Com outros, ele propôs a existência de semimetais Weyl em 2011. A equipe chinesa foi capaz de fabricar e testar pequenas peças, chamados nanobelts, de arsenieto de nióbio, confirmando as previsões da teoria. Os nanobelts são tão finos que são essencialmente bidimensionais.

p "Um semimetal Weyl não é um condutor ou isolante, mas algo no meio, "Disse Savrasov. Arsenieto de nióbio, por exemplo, é um mau condutor a granel, mas tem uma superfície metálica que conduz eletricidade. A superfície é protegida topologicamente, o que significa que não pode ser alterado sem destruir o material a granel.

p Com a maioria dos materiais, as superfícies podem ser alteradas quimicamente à medida que coletam impurezas do meio ambiente. Essas impurezas podem interferir na condutividade. Mas as superfícies protegidas topologicamente rejeitam essas impurezas.

p "Em teoria, esperamos que as superfícies de Weyl sejam bons condutores, pois não toleram impurezas, "Savrasov disse.

p Se você pensar em elétrons fluindo através do material, imagine-os ricocheteando ou espalhando-se por causa das impurezas. No nível quântico, um material condutor tem uma superfície de Fermi que descreve todos os estados de energia quântica que os elétrons podem ocupar. Esta superfície Fermi afeta a condutividade do material.

p Os nanobelts testados nesses experimentos tinham uma superfície de Fermi limitada ou arco de Fermi, o que significa que os elétrons só poderiam ser espalhados para uma faixa limitada de estados quânticos.

p "O arco de Fermi limita os estados para os quais os elétrons podem retornar, portanto, eles não estão espalhados, "Savrasov disse.

p Materiais que são altamente condutores em escalas muito pequenas podem ser úteis à medida que os engenheiros se esforçam para construir circuitos cada vez menores. Menos resistência elétrica significa que menos calor é gerado conforme a corrente passa.