Um artigo publicado no periódico Physical Review Letters, conduzido pela equipe de física do Laboratório Nacional de Brookhaven, nos Estados Unidos, descreve uma surpreendente "nova forma da matéria" alcançada em pesquisas laboratoriais com a manipulação de elétrons.
A nova forma recém-descoberta pelos pesquisadores é possibilitada pela geração de um novo padrão de organização dos spins dos elétrons, sua propriedade quântica fundamental, que determina o momento angular das partículas — ou seja, a trajetória dos elétrons ao redor de seu núcleo.
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O spin de um elétron pode assumir apenas dois valores em relação a um eixo: "para cima" ou "para baixo".
Usando um modelo computacional unidimensional para simular um ferrimagneto — um composto magnético formado por estrôncio, irídio, cobre e oxigênio —, os pesquisadores produziram um campo magnético externo que fez com que os spins "quentes" do cobre presente no material se desordenassem, enquanto os spins "frios" se mantiveram organizados, formando momentos magnéticos menores e maiores, respectivamente.
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Isso ocorre porque, nos ferrimagnetos, os átomos se alinham em direções opostas, uns em uma direção, outros em outra. Ao incentivar a reorganização desse equilíbrio com base no campo magnético externo e separar a organização a partir dos spins "quentes" e "frios", os cientistas conseguiram chegar a um estado inteiramente novo, descrito como "meio-gelo, meio-fogo" (ou o contrário).
Outra característica desse novo estado o torna ainda mais surpreendente: os pesquisadores descobriram que a fase da matéria é capaz de causar uma inversão nas características dos spins, ou seja, spins quentes tornam-se frios, e vice-versa.
Essa inversão faz com que a nova fase ocorra em uma faixa de temperatura ultraestreita, o que pode ser útil em aplicações tecnológicas para refrigeração ou mesmo no armazenamento de informações quânticas. Nesse caso, as fases invertidas funcionariam como "bits" para a transferência dedados quânticos de maneira ultrassegura.
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