Cientistas americanos criaram o ímã mais fino do mundo com a espessura de apenas um átomo
Uma equipe de pesquisa conjunta do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley e da Universidade da Califórnia em Berkeley fez uma descoberta real e obteve material magnético bidimensional.
Ao mesmo tempo, o ímã criado tem apenas um átomo de espessura e, ao contrário de materiais semelhantes criados anteriormente, pode funcionar plenamente em temperatura ambiente. Este ímã único e suas perspectivas serão discutidos.
Um novo ímã e suas perspectivas
Em 2017, os cientistas realizaram um estudo de um material ferromagnético como o triiodeto de cromo, que, como se viu, é perfeitamente possível moer em uma monocamada com uma espessura de apenas um átomo, mantendo sua magnetismo.
A única desvantagem era que o material resultante era instável e, à temperatura ambiente, ele (o material) perdia suas propriedades magnéticas. E este ano os cientistas encontraram uma solução para este problema.
Os cientistas começaram com uma mistura de óxido de grafeno, zinco e cobalto, que foi posteriormente cozido e então transformado em uma camada de óxido de zinco intercalada com átomos de cobalto.
Nesse caso, a espessura do material resultante acabou sendo igual a um átomo. Em seguida, a camada resultante foi ensanduichada entre duas camadas de grafeno, que foi posteriormente queimado, deixando para trás um filme 2D magnético.
Outros experimentos com o material mostraram que é perfeitamente possível alterar o magnetismo do material, alterando o conteúdo de cobalto no material. Portanto, o conteúdo de 5-6% de átomos de cobalto deu um magnetismo bastante fraco ao material. E já um aumento da concentração para 12% permitiu obter um material suficientemente forte.
Um aumento na concentração de cobalto para 15% já levou a uma diminuição nas propriedades magnéticas devido ao fato de que o processo de competição de vários estados magnéticos foi iniciado dentro do material.
Além disso, os cientistas enfatizaram que o ímã 2D obtido dessa forma manteve suas propriedades mesmo em temperaturas de até 100 graus Celsius. E com tudo isso, o material também acabou sendo possível dobrar e dar-lhe quase qualquer forma.
O autor do estudo, Rui Chen, associa este comportamento especial do material principalmente à presença de eletrões livres no óxido de zinco.
Onde você pode usar o ímã resultante
Em primeiro lugar, um material tão único pode encontrar aplicação em novas gerações de dispositivos de armazenamento. Portanto, em dispositivos de memória modernos, os filmes magnéticos mais finos são usados, cuja espessura é de centenas ou mesmo milhares de átomos. O uso de ímãs de apenas um átomo de espessura possibilitará a criação de dispositivos com densidade significativamente maior.
Além disso, o material aberto também abre oportunidades adicionais para estudar o mundo do quantum física, tornando possível observar átomos magnéticos individuais, bem como observar como eles interagir.
Portanto, o novo material pode ser útil no campo da spintrônica, onde o spin dos elétrons (e não sua carga) será usado para armazenar e processar dados. Além disso, os cientistas sugerem que um ímã 2D pode ser parte de um dispositivo compacto que facilita muito esses processos.
Os cientistas compartilharam os resultados do trabalho realizado nas páginas da revista Nature Communications.
Você gostou do material? Então avalie e obrigado pela atenção!