Arranjo viabiliza conversão de spin em sinal elétrico no grafeno

Os estudos em andamento de grafeno – material bidimensional composto por uma única camada de átomos de carbono – e as investigações no campo da spintrônica – que busca o desenvolvimento de sistemas que envolvem, além da carga, o spin eletrônico para realizar processamento de dados representam duas grandes promessas tecnológicas da física.

Agora, um novo trabalho conduzido por pesquisadores brasileiros reúne de forma efetiva as duas áreas de pesquisa, com resultados promissores. Eles mostram que o grafeno, quando integrado a uma granada de ítrio e ferro (YIG), pode apresentar propriedades de transporte eletrônico excepcionais.

"Uma corrente pura de spins pode ser gerada no YIG através da incidência de radiação de micro-ondas. Essa corrente de spins pode, por sua vez, ser convertida em uma corrente de carga no grafeno por meio do mecanismo conhecido como efeito Rashba-Edelstein inverso", diz Joaquim Mendes, primeiro autor do artigo e pesquisador da Universidade Federal de Viçosa (MG). "Portanto, conseguimos detectar uma tensão elétrica DC no grafeno, que é proveniente de uma corrente de spin gerada no YIG."

O trabalho está publicado no "Physical Review Letters" de 25 de novembro e conta também com pesquisadores da Universidade Federal de Pernambuco – onde grande parte do trabalho foi realizado – e da Universidade Federal de Minas Gerais. Participam também co-autores com vínculo no Chile e no campus da UFPE em Caruaru.

O resultado é um passo importante na direção de demonstrar a viabilidade de aplicações práticas, embora ainda não se possa dizer quando elas virão. "Contudo, com o progresso atual que tem sido verificado nas pesquisas científicas, possivelmente nos próximos anos já poderemos ter a confecção de protótipos de dispositivos spintrônicos baseados nesses efeitos", diz Mendes.

Em seguida, os pesquisadores pretendem investigar novos materiais bidimensionais na tentativa de observar efeitos semelhantes aos investigados agora, ou até mesmo novos efeitos.

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