Cientistas colaboradores do Laboratório Ames do Departamento de Energia dos EUA, Laboratório Nacional de Brookhaven, e a Universidade de Princeton descobriram um novo semicondutor ferromagnético em camadas, um tipo raro de material que é muito promissor para as tecnologias eletrônicas de última geração.

Como o nome implica, semicondutores são os Goldilocks de materiais eletricamente condutores - não um metal, e não um isolante, mas um ponto intermediário "perfeito", cujas propriedades de condução podem ser alteradas e personalizadas de forma a criar a base para os recursos eletrônicos modernos do mundo. Especialmente raros são aqueles mais próximos de um isolante do que de um metal.

A recente descoberta de ferromagnetismo em materiais semicondutores foi limitada a um punhado de compostos, principalmente à base de cromo. Mas aqui, os pesquisadores descobriram o ferromagnetismo em um semicondutor de vanádio-iodo, um material que é conhecido há muito tempo, mas é ignorado; e que o cientista Tai Kong comparou a encontrar um "tesouro escondido em nosso próprio quintal". Agora um pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Robert J. Cava, o professor de química Russell Wellman Moore da Universidade de Princeton, Kong completou o doutorado pesquisa no Laboratório Ames sob supervisão de Paul C. Canfield. E quando o novo material pode ter resposta ferromagnética, Kong recorreu ao Ames Laboratory para a visualização magneto-óptica de domínios magnéticos, que serve como prova definitiva do ferromagnetismo.

"Ser capaz de esfoliar esses materiais em camadas 2-D nos dá novas oportunidades de encontrar propriedades incomuns que são potencialmente úteis para os avanços da tecnologia eletrônica, "disse Kong." É como obter uma nova forma de tijolos de Lego. Quanto mais peças exclusivas você tiver, mais legais são as coisas que você pode construir. "

A vantagem do ferromagnetismo em um semicondutor é que as propriedades eletrônicas se tornam dependentes do spin. Os elétrons alinham seus spins ao longo da magnetização interna.

"Isso cria um botão de controle adicional para manipular as correntes que fluem através de um semicondutor, manipulando a magnetização, seja alterando o campo magnético ou por outros meios mais complexos, enquanto a quantidade de corrente que pode ser transportada pode ser controlada por dopagem (adição de pequena quantidade de outros materiais), "disse o cientista do Ames Laboratory, Ruslan Prozorov." Essas formas adicionais de controlar o comportamento e o potencial de descobrir novos efeitos são a razão para tanto interesse em encontrar isolantes e semicondutores que também são ferromagnetos. "