O lado direito desta imagem mostra uma nuvem de elétrons ao redor de um íon de irídio. O lado esquerdo mostra uma interface de íon de irídio com níquel, onde a forma do irídio é fortemente alterada e sua forte interação spin-orbital efetivamente 'desaparece'. Crédito:Fangdi Wen
Ei, físicos e cientistas de materiais:é melhor você reavaliar seu trabalho se estudar materiais à base de irídio - membros da família da platina - quando eles são ultrafinos.
O irídio "perde sua identidade" e seus elétrons agem estranhamente em um filme ultrafino quando conectado a camadas à base de níquel, que têm um impacto inesperadamente forte sobre os íons de irídio, de acordo com o físico Jak Chakhalian da Rutgers University-New Brunswick, autor sênior de um estudo liderado por Rutgers na revista Proceedings of the National Academy of Sciences .
Os cientistas também descobriram um novo tipo de estado magnético ao criar superestruturas artificiais superfinas contendo irídio e níquel, e suas descobertas podem levar a uma maior manipulação de materiais quânticos e uma compreensão mais profunda do estado quântico de novos aparelhos eletrônicos.
"Parece que a natureza tem vários novos truques que forçarão os cientistas a reavaliar teorias sobre esses materiais quânticos especiais por causa de nosso trabalho, "disse Chakhalian, Professor Claud Lovelace dotado de cadeira em Física Experimental no Departamento de Física e Astronomia da Escola de Artes e Ciências. "Física por analogia não funciona. Nossas descobertas pedem uma avaliação cuidadosa e reinterpretação de experimentos em 'física spin-órbita' e magnetismo quando as interfaces ou superfícies de materiais com átomos do grupo da platina estão envolvidas."
A compreensão profunda do fenômeno foi alcançada graças aos cálculos de última geração patrocinados pelos co-autores da Rutgers, Michele Kotiuga, um pós-doutorado, e a professora Karin Rabe.
Os cientistas descobriram que na interface entre uma camada contendo níquel e outra com irídio, surge uma forma incomum de magnetismo que afeta fortemente o comportamento do spin e do movimento orbital dos elétrons. O comportamento recém-descoberto é importante porque os materiais quânticos com uma interação spin-órbita muito grande são candidatos populares para novos materiais topológicos e supercondutividade exótica.