p Uma nova abordagem para projetar materiais artificiais poderia permitir dispositivos magnéticos com uma gama mais ampla de propriedades do que as agora disponíveis. Uma equipe internacional de pesquisadores agora estendeu as propriedades e usos potenciais dos metamateriais usando não uma, mas duas classes muito diferentes de nanoestruturas, ou metamoléculas. p As propriedades de uma substância são amplamente dependentes de seus átomos constituintes e da maneira como esses átomos interagem entre si. O número finito de tipos de átomos, Contudo, impõe um limite na gama de propriedades que um material convencional pode ter. Em contraste, uma nova classe de materiais de engenharia chamados metamateriais não tem essa limitação. Os metamateriais são normalmente compostos de uma série de nanoestruturas que podem interagir com as ondas eletromagnéticas da mesma forma que os átomos. Além disso, as propriedades ópticas desses metamateriais podem ser ajustadas alterando o tamanho e a forma das nanoestruturas.

p Uma equipe internacional de pesquisadores liderada por Boris Luk'yanchuk no A * STAR Data Storage Institute agora estendeu as propriedades e usos potenciais de metamateriais usando não uma, mas duas classes muito diferentes de nanoestruturas, ou metamoléculas.

p Luk'yanchuk e a equipe modelaram matematicamente uma matriz bidimensional de metamoléculas compreendendo uma esfera de silício próxima a um anel de cobre parcialmente incompleto. Eles estudaram a influência da esfera e do anel dividido no componente magnético de uma onda eletromagnética incidente - uma propriedade conhecida como magnetização.

p "Quando as duas estruturas estavam separadas por mais de um micrômetro, ambos agiram para aumentar o campo magnético local, "diz Luk'yanchuk. No entanto, eles começaram a interagir quando se aproximaram, e os pesquisadores observaram que a magnetização do anel dividido diminui e até se torna negativa para separações menores que 0,5 micrômetro.

p Esta situação é um tanto análoga à ordenação magnética em materiais "naturais". Quando todos os átomos contribuem de forma positiva para as propriedades magnéticas de um material, o material se torna um ferromagneto. Contudo, quando regiões alternadas do material têm magnetização oposta, o material é considerado antiferromagnético.

p "Demonstramos que nossas redes híbridas de metamoléculas exibem interação magnética dependente da distância, abrindo novas maneiras de manipular o antiferromagnetismo artificial com materiais de baixa perda, "explica Luk'yanchuk.

p Embora a analogia entre metamateriais e materiais magnéticos não seja perfeita, a maioria dos metamateriais são considerados semelhantes a ferromagnetos. O projeto proposto por Luk'yanchuk e a equipe imita de perto a ordem antiferromagnética, e isso abre uma oportunidade para os pesquisadores estudarem fenômenos antiferromagnéticos em metamateriais. Um exemplo notável é a magnetorresistência gigante, um fenômeno que está no cerne das memórias eletrônicas modernas.

p Luk'yanchuk afirma que um análogo de metamaterial ofereceria perspectivas de pesquisa interessantes. "Acreditamos que nosso trabalho tem potencial para causar um forte impacto no desenvolvimento de soluções integradas no chip para metamateriais reconfiguráveis ​​e opticamente controlados."