p Pesquisadores alemães têm, com a ajuda de simulações de computador, descobriu uma combinação de materiais que fortalece as chamadas oscilações de Friedel e as agrupa, como se fosse uma lente, em diferentes direções. Com um alcance de 50 nanômetros, essas 'oscilações gigantes de densidade de carga anisotrópica' são muitas vezes maiores do que o normal e abrem novas possibilidades no campo da nanoeletrônica para trocar ou filtrar informações magnéticas. p Em metais como cobre ou alumínio, os chamados elétrons de condução são capazes de se mover livremente, da mesma forma que as partículas em um gás ou um líquido. Se, Contudo, impurezas são implantadas na estrutura de cristal do metal, os elétrons se agrupam em um padrão uniforme em torno do ponto de interferência, assemelhando-se às ondulações que ocorrem quando uma pedra é lançada em uma piscina de água. Cientistas em Jülich têm, com a ajuda de simulações de computador, agora descobriu uma combinação de materiais que fortalece essas oscilações de Friedel e as agrupa, como se fosse uma lente, em diferentes direções. Com um alcance de 50 nanômetros, essas "oscilações gigantes de densidade de carga anisotrópica" são muitas vezes maiores do que o normal e abrem novas possibilidades no campo da nanoeletrônica para trocar ou filtrar informações magnéticas.

p O estudo acaba de ser publicado em Nature Communications foi precedida por uma descoberta extraordinária:cientistas do Instituto Peter Grünberg em Jülich notaram ondas de elétrons de formato estranho em imagens obtidas usando microscopia de varredura por tunelamento. As fotos mostravam a superfície de uma fina película de ferro com impurezas de oxigênio. "O padrão de onda não consistia em anéis fechados como seria de se esperar, mas sim espalhar-se transversalmente a partir do ponto de interferência em quatro direções diferentes ", relatou o Dr. Samir Lounis.

p A razão para a distribuição incomum das flutuações da densidade do elétron são as superfícies de Fermi virtualmente quadradas do material. Os elétrons com mais energia em um composto atômico são aqueles que se movem nas superfícies de Fermi. A forma das superfícies de Fermi e a mobilidade dos elétrons determinam as propriedades físicas dos metais. As superfícies de Fermi são geralmente circulares ou quadradas com bordas arredondadas.

p "As superfícies praticamente planas de Fermi de nossas amostras atuam como um amplificador para as oscilações de Friedel, que se espalham perpendicularmente às superfícies ", explica Lounis. Os pesquisadores descobriram que esse efeito pode ser substancialmente intensificado variando-se a espessura do metal. Dependendo do número de camadas atômicas presentes, pilhas de superfícies de Fermi são formadas; quanto mais deles houver, maiores são as oscilações. Os pesquisadores chamaram esse efeito de "Oscilações de densidade de carga anisotrópica gigante".

p Em princípio, as oscilações poderiam ser usadas para trocar informações entre impurezas magnéticas individuais e aumentar ainda mais o nível de integração de componentes nanoeletrônicos. Como as oscilações são produzidas principalmente por spins de uma única orientação, eles também podem formar a base para os chamados elementos de filtro de rotação, que são componentes importantes em aplicações spintrônicas.