Artigo de ex-ministro prova nova propriedade de ‘ondas’ nos sólidos

Se pudéssemos, com um equipamento especial, enxergar o que se passa dentro de um sólido, veríamos que aquele diminuto mundo está longe de ser tranquilo. Nessa nossa viagem fantástica ao universo atômico, seríamos varridos por ‘vibrações’ e ‘ondas’ que nos atingiriam de todas as direções. Artigo publicado hoje por físicos brasileiros ‒ entre eles, um ex-ministro da Ciência e Tecnologia ‒ comprova experimentalmente que a hibridização desses dois fenômenos é dotada de uma nova propriedade que é tipicamente atribuída só a partículas elementares.

No interior de um grão de sal, por exemplo, há ondas coletivas que surgem a partir da ‘rotação’ (spin) das partículas elementares. Por sua vez, essas ondas de spin ‒ cuja ‘unidade’ mínima é denominada mágnon ‒ podem formar híbridos com as ‘ondas’ que surgem das vibrações dos átomos que constituem o material. Essas vibrações têm também sua ‘unidade’ mínima: fônons.

Artigo publicado hoje (02/04), no prestigioso periódico científico Nature Physics, mostra experimentalmente que, em certos tipos de materiais (isolantes magnéticos), a hibridização de mágnons com fônons faz com que estes últimos fiquem dotados de spin. O assunto é tão polêmico que há especialistas que defendem peremptoriamente que fônons não podem ter essa propriedade. É possível que agora eles tenham que mudar de opinião.  

Os autores do artigo são José Holanda, Daniel Maior, Antônio Azevedo e Sergio Rezende, todos pesquisadores do Departamento de Física da Universidade Federal de Pernambuco. Rezende foi ministro da Ciência e Tecnologia de 2005 a 2010.

É provável que esses resultados abram novas frentes de pesquisa em uma área recente (e muito promissora) da física: a spintrônica, que pode ser comparada à uma ‘eletrônica com spins’. Na mesma edição, um comentário ‒ com o título sugestivo de ‘Reviravolta nos fônons’ ‒ afirma que os resultados de Holanda e colegas podem dar subsídios para o desenvolvimento tanto de artefatos quanto de novos materiais magnéticos baseados no transporte e na conversão de informação codificada nos spins.

Mais informações:

Artigo: https://www.nature.com/articles/s41567-018-0079-y

Comentário: https://www.nature.com/articles/s41567-018-0104-1