p O spin de uma molécula (laranja) muda e deforma o nanotubo (preto) montado entre dois eletrodos (ouro). Crédito:C. Grupe / KIT
p Nanotubos de carbono e moléculas magnéticas são considerados blocos de construção de futuros sistemas nanoeletrônicos. Suas propriedades elétricas e mecânicas desempenham um papel importante. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe e colegas franceses de Grenoble e Estrasburgo descobriram agora uma maneira de combinar os dois componentes no nível atômico e construir um sistema mecânico quântico com novas propriedades. É relatado agora na versão impressa de
Nature Nanotechnology Diário. p Em seu experimento, os pesquisadores usaram um nanotubo de carbono que foi montado entre dois eletrodos de metal, mediu uma distância de cerca de 1 µm, e pode vibrar mecanicamente. Então, eles aplicaram uma molécula orgânica com um spin magnético devido a um átomo de metal incorporado. Este spin foi orientado em um campo magnético externo.
p "Nesta configuração, demonstramos que as vibrações do tubo são influenciadas diretamente quando o spin vira paralelo ou antiparalelo ao campo magnético, "explica Mario Ruben, chefe do grupo de trabalho do KIT. Quando o giro muda, o recuo resultante é transferido para o nanotubo de carbono e este começa a vibrar. A vibração altera as distâncias atômicas do tubo e, portanto, sua condutância, que é usada como medida de movimento.
Esta animação em vídeo mostra ondas no nanotubo de carbono. p A forte interação entre um spin magnético e vibração mecânica abre aplicações interessantes além de determinar os estados de movimento do nanotubo de carbono. É proposto determinar as massas de moléculas individuais e medir as forças magnéticas dentro do nano-regime. O uso como bit quântico em um computador quântico também pode ser viável.
p De acordo com informações complementares publicadas na mesma edição da nanotecnologia da natureza, tais interações são de grande importância no mundo quântico. ou seja, na faixa de energias discretas e efeitos de túnel, para o uso futuro de efeitos nanoscópicos em aplicações macroscópicas. Combinação de rotação, vibração, e a rotação em nanoescala, em particular, pode resultar em aplicações e tecnologias inteiramente novas.