Cientistas estudam nova forma de magnetismo quântico

Jornal GGN – Pesquisadores do MIT, do Boston College e da Universidade de Hardvard estão realizando estudos em um tipo de mineral para compreender o que sugerem que seja uma nova forma de magnetismo. A pesquisa, que já apresentou indícios de magnetismo de características quânticas completamente diferentes do convencional, foi divulgado em forma de artigo publicado na revista científica Physical Review Letters.

Os pesquisadores utilizaram pulsos de laser de baixa frequência para as primeiras medições no mineral herbertsmithite, técnica que já serviu para identificar elementos magnéticos que, segundo os cientistas, flutuam constantemente. O resultado dessa característica cria o que os pesquisadores chamam de “magnetismo exótico”, no qual as forças magnéticas se alinham em direções diferentes e opostas – ao contrário do convencional, que sempre se alinha na mesma direção.

O resultado dessas medições já havia sido observado no herbertsmithite em outros estudos, mas é a primeira vez que os cientistas se debruçam sobre o material para realizar uma análise mais detalhada sobre o comportamento dos elétrons do material. Os cientistas constataram uma assinatura na condutividade óptica de um estado dos elétrons do material, chamado de “spin-líquido”, um estado típico de física de partículas, ou física quântica.

Computação quântica

“Os cientistas têm oferecido uma série de teorias sobre como um estado de spin-líquido pode ser formado na herbertsmithite. Mas, até agora, não havia nenhuma experiência que evidenciasse diretamente essa manifestação. Acreditamos que nossa experiência tem proporcionado a primeira evidência direta para a realização de um desses modelos teóricos na herbertsmithite”, explica Daniel Pilon, um dos envolvidos na pesquisa.

O conceito de estados quânticos como forma de magnetismo foi proposto pela primeira vez em 1973, mas apenas recentemente foram apresentadas as primeiras evidências sobre o tema. As novas medidas, segundo os cientistas, ajudam a esclarecer as características fundamentais desse sistema, que está relacionado às origens da supercondutividade de alta temperatura.

“Embora seja difícil prever as aplicações possíveis, a pesquisa básica sobre esta fase incomum da matéria poderia nos ajudar a resolver alguns problemas muito complicados na física, particularmente a supercondutividade de alta temperatura”, diz Nuh Gedik, outro pesquisador ligado ao estudo. “Além disso, esse trabalho também pode ser útil para o desenvolvimento da computação quântica”, completa Pilon.

Com informações do Phys.org