FIGO. 1. (a) Uma ilustração esquemática de nossa estrutura de amostra e a configuração experimental para detectar o EMF gerado na amostra sob FMR. (b) Circuito elétrico para avaliar as propriedades de carregamento elétrico. Crédito:DOI:10.1063 / 5.0056724
Pesquisadores da Escola de Pós-Graduação em Engenharia, A Osaka City University conseguiu armazenar eletricidade com a voltagem gerada a partir do fenômeno de conversão de ressonância ferromagnética (FMR) usando um filme magnético ultrafino de várias dezenas de nanômetros.
A pesquisa foi conduzida sob a liderança do Prof. Eiji Shikoh. "Estamos interessados em usar de forma eficiente os recursos naturais da Terra para coletar energia, "afirma o professor, “e capturar a energia das ondas eletromagnéticas que nos cercam por meio da força eletromotriz (EMF) que elas geram em filmes magnéticos sob FMR mostra o potencial como uma dessas formas”. Sua pesquisa foi publicada na revista AIP Advances .
A ressonância ferromagnética é um estado no qual a aplicação de ondas eletromagnéticas e um campo magnético eletrostático a uma mídia magnética faz com que os eletroímãs dentro da mídia sofram precessão na mesma frequência das ondas eletromagnéticas. Como técnica, é frequentemente usado para sondar as propriedades magnéticas de uma variedade de meios, de materiais ferromagnéticos a granel a filmes finos magnéticos em escala nano.
"A pesquisa mostrou que um EMF é gerado em um metal ferromagnético (FM) que está sob FMR, "afirma Yuta Nogi, primeiro autor do estudo, "e exploramos as possibilidades de armazenamento de energia usando dois FMs altamente duráveis, bem entendido, e, portanto, comumente usado na pesquisa FMR - um ferro-níquel (Ni 80 Fe 20 ) e ferro-cobalto (Co 50 Fe 50 ) filme fino de liga. "
Primeiro, a equipe confirmou que os dois filmes de liga geraram eletricidade sob ressonância ferromagnética e descobriram que Ni80Fe20 gerou cerca de 28 microvolts enquanto Co50Fe50 gerou cerca de 6 microvolts de eletricidade. Para armazenar eletricidade, eles usaram um dispositivo de ressonância de spin de elétrons para pressurizar a onda eletromagnética, e o eletroímã do dispositivo para o campo magnético estático. Conectar uma bateria de armazenamento diretamente à membrana da amostra por meio de um condutor, a equipe observou que ambas as amostras de FM armazenaram energia com sucesso após estar em um estado de FMR por 30 minutos. Contudo, conforme o tempo de ressonância se estendia, a quantidade de energia armazenada com o filme de liga de ferro-níquel não mudou, enquanto o filme de liga de ferro-cobalto teve um aumento constante.
"Isso se deve às respectivas faixas de campo magnético para a excitação FMR, "conclui o Prof. Shikoh. Ao investigar as diferentes características de armazenamento de energia dos filmes finos, a equipe descobriu quando estavam nos mesmos estados térmicos durante os experimentos, Co 50 Fe 50 poderia manter o FMR em uma condição desafinada, enquanto Ni 80 Fe 20 estava fora da faixa de excitação FMR. "Ao controlar adequadamente as condições térmicas do filme FM, "continua o professor, "A geração de EMF sob ressonância ferromagnética pode ser usada como uma tecnologia de captação de energia."
Outro ponto interessante sobre esta pesquisa é que a equipe se concentrou na própria geração de EMF, independente de sua origem. Isso significa que, desde que as condições FMR sejam atendidas, a energia pode ser armazenada a partir de ondas eletromagnéticas com as quais interagimos diariamente - por exemplo, o Wi-Fi em seu café favorito.
