Descoberta brasileira em Spintrônica é publicada na Nature Communications

Uma descoberta liderada por pesquisadores do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), no Rio de Janeiro (RJ), acaba de ganhar destaque internacional com publicação na revista Nature Communications. O artigo explora como a luz pode controlar a conversão entre correntes de carga e de spin em materiais bidimensionais — um avanço fundamental para o desenvolvimento de tecnologias opto-spintrônicas.

O estudo abre caminho para a criação de sistemas optoativos e spintrônicos mais econômicos, com grande potencial em áreas como: computadores ultrarrápidos e de baixo consumo, tecnologias de comunicação mais seguras e eficientes, além de novas formas de armazenar e processar informações. Tudo isso funcionando à temperatura ambiente — fator que aproxima a aplicação prática dessa descoberta.

Graphical Abstract - Crédito: Steffany Santos

Segundo o coordenador do estudo e pesquisador do CBPF, Flávio Garcia, a principal motivação do grupo foi entender a origem dos efeitos de Hall: “Houve um aumento global no interesse por Spintrônica 2D e vimos a necessidade de investigar mais a fundo a origem real dos efeitos de Hall em materiais como o Dissulfeto de Molibdênio (MoS₂). Além disso, o grupo já vinha estudando heteroestruturas com Yttrium Iron Garnet (YIG - Granada de ítrio ferro) e algumas observações experimentais anteriores apontavam para comportamentos incomuns que precisavam ser explicados”, afirmou.

O trabalho

Após mais de cinco anos de dedicação ao projeto, o grupo conseguiu demonstrar que a conversão de corrente de spin em corrente de carga elétrica em flocos micrométricos triangulares de monocamadas de Dissulfeto de Molibdênio (MoS₂) ocorre por dois mecanismos distintos e concorrentes: os estados metálicos nas bordas do material, chamados Edges, e os estados semicondutores na região central, conhecidos como Bulk.

Mais do que isso, a equipe conseguiu mostrar que essa conversão pode ser controlada com luz — permitindo modular sua intensidade para aumentar, diminuir ou até desligar completamente a resposta spintrônica.

A pesquisa

Como resultado principal da tese de doutoramento de Rodrigo Torrão Victor (CBPF), orientada por Flávio Garcia (CBPF) e Luiz C. Sampaio (CBPF), ainda contando com a colaboração de Syed Hamza (CBPF), Jhon Marroquin (UnB), Jorlandio Felix (UnB), Victor Carozo (PUC-Rio) e Márcio Costa (UFF), a pesquisa segue uma abordagem que envolveu a combinação de experimentos desafiadores com cálculo de primeiros princípios para melhor compreensão dos fenômenos físicos relacionados aos efeitos spintrônicos observados.

Além do impacto na comunidade científica, o trabalho aponta para aplicações concretas na sociedade. Com a Spintrônica ganhando destaque, áreas como armazenamento de dados, sensores quânticos, computação de alta performance e inteligência artificial representam um salto promissor para além dos limites da eletrônica tradicional.

Artigo completo: https://www.nature.com/articles/s41467-025-58119-4