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  • Metais pesados ​​abrem caminho para nanoímãs de alta temperatura
    p Os ímãs feitos de apenas três a cinco átomos permitirão que o armazenamento do computador diminua um milhão de vezes. Agora, um químico da Universidade de Copenhagen descobriu uma rota para nanoímãs viáveis. A solução? Metais pesados ​​não ferrosos. Crédito:Jes Andersen / Universidade de Copenhague

    p Você gostaria de armazenar todos os filmes já feitos em um dispositivo do tamanho de um I-phone? p Ímãs feitos de apenas alguns átomos metálicos poderiam tornar possível construir dispositivos de armazenamento radicalmente menores e também foram propostos recentemente como componentes para dispositivos spintrônicos. Só há um obstáculo no caminho. Os ímãs nanométricos só funcionam em temperaturas alguns fios de cabelo acima do zero absoluto.

    p Agora, um estudante de química da Universidade de Copenhagen demonstrou que ímãs moleculares usando os metais rutênio e ósmio retêm suas propriedades magnéticas em temperaturas mais altas. Muito provavelmente devido ao maior acoplamento spin-órbita e nuvem de elétrons mais difusa presente nesses elementos mais pesados. Algumas de suas descobertas foram publicadas recentemente em Química - Um Jornal Europeu .

    p Kasper Steen Pedersen está estudando para um mestrado na Universidade de Copenhagen. Como muitos outros em seu campo escolhido de magnetismo molecular, ele trabalhou com ímãs baseados em íons metálicos 3d de ferro. Esta parece uma escolha óbvia ao trabalhar com ímãs comuns, que geralmente consistem em cerca de um trilhão de átomos. Os ímãs de uma única molécula são moléculas isoladas que se comportam como ímãs reais, mas não exibem uma ordem tridimensional característica de um ímã. Embora seja interessante do ponto de vista da pesquisa fundamental, a necessidade de temperaturas muito baixas torna os minúsculos ímãs inúteis para qualquer aplicação prática. Portanto, Pedersen queria ver se outra abordagem era possível.

    p "Quando você olha a tabela periódica dos elementos, a solução parece óbvia. Rutênio e ósmio estão no mesmo grupo na tabela periódica do ferro, portanto, deve ser possível criar ímãs a partir dessas substâncias também, usando nosso conhecimento sobre ímãs moleculares baseados em ferro ", diz Pedersen.

    p No final das contas, a síntese química necessária para construir ímãs moleculares a partir das substâncias era relativamente simples. Mas as propriedades medidas foram surpreendentes.

    p "As propriedades químicas são as mesmas para esses metais e para o ferro. Mas as propriedades físicas dos novos ímãs acabaram sendo muito diferentes daquelas feitas de ferro. Basicamente, o magnetismo surge do spin do elétron, mas também do movimento do elétron ao redor do núcleo. A última contribuição, que é muito grande para o rutênio, ósmio e outros elementos pesados, foi amplamente ignorado pela comunidade científica, mas agora mostramos, experimentalmente, esse é um efeito muito pronunciado. E isso é totalmente novo e emocionante ", explica Kasper Steen Pedersen.

    p O uso de metais não convencionais para seus ímãs permitiu que Pedersen aumentasse a temperatura crítica em apenas alguns Kelvin. Contudo, o resultado intrigante de que o movimento do elétron desempenha um grande papel para as propriedades magnéticas abre o caminho para novas abordagens sintéticas para nanoímãs moleculares com altas temperaturas críticas sem precedentes.

    p "Você não vai me levar a chamar isso de avanço. Mas é um resultado notável para o campo", conclui Kasper Steen Pedersen.


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