p A energia necessária para mudar a orientação magnética de um único átomo - que determina sua estabilidade magnética e, portanto, sua utilidade em uma variedade de aplicações futuras de dispositivos - pode ser modificada variando o acoplamento elétrico do átomo a metais próximos. p Este impressionante resultado foi publicado hoje na revista. Nature Nanotechnology por um grupo internacional de cientistas que trabalham no London Centre for Nanotechnology (LCN) na UCL (Reino Unido), o Laboratório Ibérico de Nanotecnologia (Portugal), a Universidade de Zaragoza (Espanha), e o Instituto Max Planck de Física da Microestrutura (Alemanha).

p Qualquer um que joga com dois ímãs pode experimentar como eles se repelem ou se atraem, dependendo da orientação relativa de seus pólos magnéticos. O fato de que em um determinado ímã esses pólos estão ao longo de uma direção específica, em vez de serem orientados aleatoriamente, é conhecido como anisotropia magnética, e essa propriedade é explorada em uma variedade de aplicações, desde agulhas de bússola até discos rígidos.

p "Para peças 'grandes' de material magnético, "enfatizou o Dr. Joaquín Fernández-Rossier do INL, "a anisotropia magnética é determinada principalmente pela forma de um ímã. Os átomos que formam o material magnético também são magnéticos, e, portanto, têm sua própria anisotropia magnética. Contudo, os átomos são tão pequenos que dificilmente é possível atribuir uma forma a eles, e a anisotropia magnética de um átomo é normalmente controlada pela posição e carga dos átomos vizinhos. "

p Usando um microscópio de tunelamento de varredura, um instrumento capaz de observar e manipular um átomo individual em uma superfície, Os pesquisadores do LCN e seus colegas descobriram um novo mecanismo que controla a anisotropia magnética em escala atômica.

p Em seu experimento, a equipe de pesquisa observou variações dramáticas na anisotropia magnética de átomos de cobalto individuais, dependendo de sua localização em uma superfície de cobre coberta com uma camada isolante atomicamente fina de nitreto de cobre.

p Essas variações foram correlacionadas com grandes mudanças na intensidade de outro fenômeno - o efeito Kondo - que surge do acoplamento elétrico entre um átomo magnético e um metal próximo. Com a ajuda de modelagem teórica e computacional realizada na Alemanha e Portugal, os pesquisadores descobriram que, além dos mecanismos estruturais convencionais, as interações eletrônicas entre o substrato de metal e o átomo magnético também podem desempenhar um papel importante na determinação da anisotropia magnética.

p "O controle elétrico de uma propriedade que antes só podia ser ajustada por meio de mudanças estruturais permitirá novas possibilidades significativas ao projetar os menores dispositivos possíveis para processamento de informações, armazenamento de dados, e sentindo, "disse o pesquisador do LCN, Dr. Cyrus Hirjibehedin.

p Em contraste com os mecanismos mais convencionais, esta contribuição para a anisotropia magnética pode ser ajustada eletricamente usando o mesmo processo que aciona muitos transistores, o efeito de campo. Esses resultados são particularmente oportunos porque apóiam os esforços para encontrar sistemas de materiais com grande anisotropia magnética que são livres de elementos de terras raras, commodities escassas cuja mineração tem grande impacto ambiental.