Os físicos conseguiram descobrir um novo efeito magnetoelétrico

Como você sabe, eletricidade e magnetismo têm uma relação muito próxima. Afinal, as linhas de alta tensão em operação formam um campo eletromagnético e os ímãs girando no gerador iniciam o processo de geração de eletricidade. Mas essa conexão é muito mais complicada do que parece à primeira vista, porque há uma conexão elétrica e magnética em alguns materiais.

Portanto, as propriedades elétricas são influenciadas por campos magnéticos e vice-versa. Nessa situação, eles falam do "efeito magnetoelétrico", que desempenha um papel extremamente importante em alguns aparelhos.

Primeiros experimentos com material único

O grupo de pesquisa da Universidade de Tecnologia de Viena conduziu o estudo de um material para o qual, à primeira vista, o efeito magnetoelétrico era impossível.

O chamado langasita, um cristal que consiste em lantânio, gálio, silício e oxigênio, que é adicionalmente dopado com átomos de hólmio, foi exaustivamente estudado.

Ao mesmo tempo, os experimentos realizados mostraram que o efeito magnetoelétrico também é observado neste material. Ele simplesmente funciona de maneira diferente do algoritmo usual.

Como se viu, mesmo uma mudança muito leve na direção do campo magnético pode alterar as propriedades elétricas do material no estado oposto.

Mas o problema é que, de acordo com a teoria, esse material não pode ter um efeito magnetoelétrico, uma vez que a estrutura do cristal de langasita é idealmente simétrica.

Para referência. A relação entre as propriedades elétricas e magnéticas depende se o cristal tem simetria interna ou não. Então, se em um cristal de uma substância, um lado do cristal é uma imagem espelhada do outro lado, então nesse material, de acordo com cálculos teóricos.

Mas, como os experimentos mostraram, se você aumentar a força do campo magnético, então algo incomum acontece, e são os átomos de hólmio que mudam seu estado quântico inicial e adquirem uma estrutura magnética momento. É esse momento que quebra a simetria ideal do cristal.

É claro que, do ponto de vista da geometria, o cristal em questão também permaneceu perfeitamente simétrico, mas basta levar em conta o magnetismo dos átomos. Mas ele apenas mudou e, assim, quebrou a simetria.

Acontece que a polarização elétrica do cristal pode mudar não devido à influência do campo magnético, mas devido ao efeito magnetoelétrico e ao campo elétrico.

Mas as propriedades únicas do efeito magnetoelétrico não param por aí. Acontece que, se a direção do campo magnético for ligeiramente alterada, a polarização pode ser completamente revertida.

Em outras palavras, basta girar levemente o campo magnético para que seja possível alterar a polarização elétrica do cristal.

Esta é uma forma completamente nova de efeito magnetoelétrico, que não foi observada em nenhum outro lugar.

Quais são as perspectivas de abertura

Qualquer descoberta deve ser benéfica. Os cientistas planejam continuar os experimentos e testar se um campo elétrico é capaz de alterar as propriedades elétricas. Se o novo experimento for bem-sucedido, então, usando o novo princípio, será possível implementar um tipo completamente novo de memória de estado sólido.

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