Um novo tipo de magnetismo foi descoberto em materiais não magnéticos – promete um avanço em sistemas de armazenamento de dados

O fenômeno teoricamente previsto do altermagnetismo foi confirmado pela primeira vez em um experimento científico. Uma equipe internacional de cientistas observou um vórtice magnético em um material que nunca exibiu propriedades magnéticas. Pode haver centenas desses materiais, e esta é uma oportunidade de comprimir mil vezes o registro magnético de dados e fazer um novo avanço na computação.

Fonte da imagem: Oliver Amin/Universidade de Nottingham

Os alterímãs combinam – em um único material – as propriedades benéficas dos ferromagnetos e antiferromagnetos. Eles poderiam potencialmente levar a um aumento mil vezes maior na velocidade dos componentes microeletrônicos e da memória digital, ao mesmo tempo que seriam mais confiáveis ​​e eficientes em termos energéticos. Esta é a terceira classe de magnetismo, que até este ano existia apenas em modelos.

O cientista pesquisador sênior Oliver Amin, que liderou o experimento e é coautor do estudo, disse: “Nosso trabalho experimental forneceu uma ligação entre conceitos teóricos e implementação na vida real, que esperamos que abra o caminho para o desenvolvimento de materiais magnéticos alternativos para aplicações práticas “.

As propriedades magnéticas de um material dependem da orientação de spin de seus elétrons. Em materiais ferromagnéticos como o ferro, que respondem fortemente aos campos magnéticos, os spins de todos os elétrons estão alinhados na mesma direção. Num antiferromagneto, outro tipo de magnetismo, os spins dos elétrons vizinhos estão em direções opostas e, portanto, cancelam-se mutuamente, de modo que o material como um todo não responde a um campo externo. No caso de um novo tipo de magnetismo, os spins dos elétrons em posições vizinhas também são multidirecionais, mas essas direções giram constante e simetricamente.

O novo estudo piloto foi realizado nas instalações internacionais MAX IV na Suécia. Este é um acelerador de elétrons ou síncrotron que gera raios X. Os raios X são direcionados a um material magnético e os elétrons emitidos da superfície da amostra são detectados por meio de um microscópio especial. Isso torna possível criar imagens do magnetismo em um material com resolução de até nanoescala. Numa amostra de telureto de manganês – na sua superfície – os cientistas descobriram vórtices magnéticos circulantes que se enquadram nas previsões teóricas do altermagnetismo.

O telureto de manganês provavelmente não é adequado para aplicações industriais do fenômeno, embora outro semicondutor não magnético, o antimoneto de cromo, possa muito bem ser. Os físicos prevêem que mais de 100 compostos exibirão comportamento não magnético. Durante o ano passado, foram publicados cerca de 200 artigos sobre altermagnetismo, o que indica o interesse e a necessidade de uma tecnologia de registo de dados nova e mais densa. Com tal atividade dos cientistas, não se pode descartar que em 10 anos o altermagnetismo se declarará um produto comercial. E se?