p O grafeno é incrivelmente forte, leve, condutora ... a lista de suas propriedades superlativas continua. p Não é, Contudo, magnético - uma deficiência que atrapalhou sua utilidade na spintrônica, um campo emergente que os cientistas dizem que poderia eventualmente reescrever as regras da eletrônica, levando a semicondutores mais poderosos, computadores e outros dispositivos.

p Agora, uma equipe de pesquisa internacional liderada pela Universidade de Buffalo está relatando um avanço que pode ajudar a superar esse obstáculo.

p Em um estudo publicado hoje na revista Cartas de revisão física , pesquisadores descrevem como emparelharam um ímã com grafeno, e induziu o que eles descrevem como "textura magnética artificial" no maravilhoso material não magnético.

p "Independente um do outro, o grafeno e a spintrônica possuem um potencial incrível para mudar fundamentalmente muitos aspectos dos negócios e da sociedade. Mas se você pode misturar os dois, os efeitos sinérgicos são provavelmente algo que este mundo ainda não viu, "diz o autor principal Nargess Arabchigavkani, que realizou a pesquisa como doutorado. candidato na UB e agora é um associado de pesquisa de pós-doutorado no SUNY Polytechnic Institute.

p Autores adicionais representam UB, Instituto de Tecnologia Ladkrabang do Rei Mongkut, na Tailândia, Universidade Chiba no Japão, Universidade de Ciência e Tecnologia da China, University of Nebraska Omaha, University of Nebraska Lincoln, e a Universidade de Uppsala na Suécia.

p Para seus experimentos, pesquisadores colocaram um ímã de 20 nanômetros de espessura em contato direto com uma folha de grafeno, que é uma única camada de átomos de carbono dispostos em uma estrutura em favo de mel bidimensional com menos de 1 nanômetro de espessura.

p "Para lhe dar uma noção da diferença de tamanho, é um pouco como colocar um tijolo em uma folha de papel, "diz o autor sênior do estudo, Jonathan Bird, Ph.D., professor e catedrático de engenharia elétrica na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da UB.

p Os pesquisadores então colocaram oito eletrodos em pontos diferentes ao redor do grafeno e do ímã para medir sua condutividade.

p Os eletrodos revelaram uma surpresa - o ímã induziu uma textura magnética artificial no grafeno que persistiu mesmo em áreas do grafeno distantes do ímã. Simplificando, o contato íntimo entre os dois objetos fez com que o carbono normalmente não magnético se comportasse de maneira diferente, exibindo propriedades magnéticas semelhantes a materiais magnéticos comuns, como ferro ou cobalto.

p Além disso, verificou-se que essas propriedades podem sobrecarregar completamente as propriedades naturais do grafeno, mesmo quando se olha vários mícrons de distância do ponto de contato do grafeno e do ímã. Esta distância (um mícron é um milionésimo de um metro), embora incrivelmente pequeno, é relativamente grande microscopicamente falando.

p As descobertas levantam questões importantes relacionadas às origens microscópicas da textura magnética do grafeno.

p Mais importante, Bird diz, é a extensão em que o comportamento magnético induzido surge da influência da polarização do spin e / ou acoplamento spin-órbita, que são fenômenos conhecidos por estarem intimamente ligados às propriedades magnéticas dos materiais e à tecnologia emergente da spintrônica.

p Em vez de utilizar a carga elétrica transportada pelos elétrons (como na eletrônica tradicional), Os dispositivos spintrônicos procuram explorar a propriedade quântica única dos elétrons, conhecida como spin (que é análogo ao giro da Terra em seu próprio eixo). A Spin oferece o potencial de empacotar mais dados em dispositivos menores, aumentando assim o poder dos semicondutores, computadores quânticos, dispositivos de armazenamento em massa e outros eletrônicos digitais.