Cientistas da Georgia State University e do Georgia Institute of Technology descobriram uma nova maneira de examinar certas propriedades dos elétrons no grafeno - um material muito fino que pode conter a chave para novas tecnologias na computação e em outros campos.

Ramesh Mani, professor associado de física da GSU, trabalhando em colaboração com Walter de Heer, Professor de física da Regents na Georgia Tech, mediu as propriedades de spin dos elétrons no grafeno, um material feito de átomos de carbono com apenas um átomo de espessura.

A pesquisa foi publicada esta semana no jornal online. Nature Communications .

Elétrons, que seguem órbitas em torno do núcleo em átomos, têm duas características importantes - carga e rotação.

A carga elétrica é a base da maioria dos dispositivos eletrônicos, mas o spin - que Mani e colegas examinaram usando uma nova técnica - forma a base de novos dispositivos "spintrônicos", e pode servir como um bloco de construção para novos computadores em um campo chamado computação quântica, bem como outras tecnologias.

O grafeno é considerado um material chave para dispositivos spintrônicos, mas é tão novo que os cientistas precisam realizar muitas pesquisas para entender sua capacidade. O estudo da GSU e da Georgia Tech impulsiona essa pesquisa.

"Tentamos usar a resistência elétrica para detectar a ressonância do spin. Quando você ilumina as microondas no dispositivo, e a energia de microondas é igual à energia de divisão de spin, "Mani explicou.

“O aparelho absorve a energia do micro-ondas, e isso muda a resistência do dispositivo. Mas geralmente é um efeito tão pequeno que dificilmente se espera vê-lo. Felizmente, este material nos permitiu ver o efeito. Medir a ressonância de spin eletricamente é especialmente útil para dispositivos em nanoescala. "

"Ao fazer tal medição, podemos medir propriedades como a energia de divisão do spin, e o tempo de relaxamento do giro diretamente, "ele continuou." Houve outras medições, mas aqueles foram um pouco mais indiretos. "

Com o avanço na medição das propriedades do spin de um elétron no grafeno, permitirá aos cientistas realizar mais estudos deste novo material - dando aos pesquisadores maneiras de otimizar o grafeno para aplicações spintrônicas.

Mani observou que os experimentos realizados na GSU, eram muito trabalhosos. A simples criação de grafeno - que o laboratório de De Heer realizou - consome muito tempo e requer enorme experiência.

As medições usam equipamentos muito sofisticados, exigindo que os pesquisadores imergissem as amostras em hélio líquido em temperaturas próximas do zero absoluto - cerca de 460 graus Fahrenheit abaixo de zero.

Atlanta se tornou um centro de pesquisa de grafeno, Disse Mani.

"A confluência da capacidade experimental disponível em Atlanta, um viveiro para a ciência e tecnologia do grafeno, tornou possível este importante avanço no mundo da física spintrônica, " ele explicou.