Pesquisadores da University of Liverpool e da University College London (UCL) mostraram uma nova maneira de usar uma única molécula como sensor de campo magnético.

Em um estudo, publicado em Nature Nanotechnology , a equipe mostra como o magnetismo pode manipular a forma como a eletricidade flui através de uma única molécula, um passo importante que poderia permitir o desenvolvimento de sensores de campo magnético para discos rígidos que são uma pequena fração de seu tamanho atual.

Em discos rígidos, áreas magnetizadas em discos giratórios são usadas para armazenar informações. Conforme as áreas magnetizadas passam por um sensor magnético, eles disparam flutuações na corrente elétrica que flui através do sensor, permitindo que os dados sejam lidos. Tornar essas áreas menores aumenta a capacidade de armazenamento do disco rígido sem torná-lo maior, mas também requer um sensor menor.

Fadi El Hallak, um pesquisador da UCL que concebeu o estudo e agora trabalha para a Seagate Technology, disse:"Fazer sensores menores não é trivial. É difícil usar o magnetismo para controlar a corrente que flui através de objetos do tamanho de moléculas individuais porque a resposta às mudanças no campo magnético é frequentemente muito fraca".

Para contornar este problema, os pesquisadores desenvolveram um método para ampliar o efeito do magnetismo no fluxo de corrente no detector.

Tunelamento Mecânico

Primeiro, eles criaram uma junção na qual uma única molécula magnética estava fracamente acoplada a dois terminais metálicos. As barreiras entre a molécula e os metais próximos eram altas o suficiente para que a carga elétrica nos metais não pudesse passar pelas barreiras.

Contudo, uma pequena fração dos elétrons pode efetivamente atravessar as barreiras passando por tunelamento mecânico quântico, que permite que uma pequena corrente flua através da molécula quando uma voltagem é aplicada a ela.

Os cientistas configuraram a junção de modo que a molécula ficasse muito mais fortemente conectada a um chumbo metálico do que ao outro. O efeito do campo magnético na corrente de tunelamento é então potencializado e bastante reforçado.

Dr. Mats Persson, do Departamento de Química da Universidade de Liverpool, disse:"Esta pesquisa demonstra um novo tipo de sensor de molécula única para campos magnéticos, que é promissor para a criação de novas tecnologias de computador. "