{"id":25582,"date":"2025-02-18T14:37:50","date_gmt":"2025-02-18T17:37:50","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/?p=25582"},"modified":"2025-02-18T14:37:51","modified_gmt":"2025-02-18T17:37:51","slug":"grafite-abc-multicamadas-pode-gerar-novos-tipos-de-magnetismo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/grafite-abc-multicamadas-pode-gerar-novos-tipos-de-magnetismo\/","title":{"rendered":"Grafite ABC multicamadas pode gerar novos tipos de magnetismo"},"content":{"rendered":"\n

Ap\u00f3s a descoberta do grafeno em 2004, cientistas conseguiram provar a estabilidade de um \u201cprimo\u201c do material que \u00e9 chamado de Grafite ABC ou Grafite Rombo\u00e9drico. A diferen\u00e7a entre eles \u00e9 que o primeiro \u00e9 um material bidimensional, t\u00e3o fino quanto o tamanho de um \u00e1tomo; enquanto o segundo \u00e9 tridimensional, embora ambos sejam compostos por carbono. Um f\u00edsico da Universidade de S\u00e3o Paulo (USP) em parceria com pesquisadores da Universidade de Uppsala, na Su\u00e9cia, e BITS Pilani, na \u00cdndia, realizaram um estudo te\u00f3rico que revelou dois tipos de magnetismo no Grafite ABC.<\/p>\n\n\n\n

Os dados da descoberta est\u00e3o no artigo Competing magnetic states on the surface of multilayer ABC-stacked graphene<\/a>, publicado na Physical Review B, no dia 3 de dezembro de 2024. \u201cO que esse trabalho faz de especial \u00e9 estudar n\u00e3o o que acontece no sistema tridimensional, mas exatamente na superf\u00edcie, chamada banda chata. Isso porque voc\u00ea tem um n\u00edvel, um valor de energia que v\u00e1rios el\u00e9trons diferentes podem apresentar com momentum distinto, que s\u00e3o as velocidades\u201d, explica Lauro Braz, doutorando da USP que assina o artigo junto aos cientistas Tanay Nag e Annica M. Black-Schaffer, do BITS Pilani e do Departamento de F\u00edsica e Astronomia da Universidade de Uppsala, respectivamente.<\/p>\n\n\n

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Lauro Braz, doutorando em F\u00edsica e um dos autores do artigo Competing magnetic states on the surface of multilayer ABC-stacked graphene, publicado na Physical Review B.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

O estudo focou em entender como essas intera\u00e7\u00f5es, representadas pela chamada repuls\u00e3o de Hubbard, afetam o comportamento magn\u00e9tico do material. A repuls\u00e3o de Hubbard descreve como os el\u00e9trons evitam se sobrepor no mesmo espa\u00e7o. Para estudar o sistema, os cientistas usaram uma t\u00e9cnica chamada aproxima\u00e7\u00e3o de fase aleat\u00f3ria (RPA, na sigla em ingl\u00eas), que ajuda a prever os estados magn\u00e9ticos poss\u00edveis.<\/p>\n\n\n\n

Os resultados mostraram que, dependendo da for\u00e7a da intera\u00e7\u00e3o entre os el\u00e9trons e da quantidade de el\u00e9trons adicionados ao material (dopagem), o grafite ABC pode exibir v\u00e1rios tipos de magnetismo. Em alguns casos, ele forma ordens ferromagn\u00e9ticas, em que os spins dos el\u00e9trons apontam na mesma dire\u00e7\u00e3o. Em outros, surgem ordens ferrimagn\u00e9ticas, onde os spins se organizam em padr\u00f5es alternados, mas que a m\u00e9dia dos momentos magn\u00e9ticos \u00e9 diferente de zero.<\/p>\n\n\n\n

\u201cO que a gente mostrou \u00e9 a intera\u00e7\u00e3o entre el\u00e9trons durante um evento de espalhamento: \u00e9 poss\u00edvel que dois el\u00e9trons entrem com momentos distintos, mas ao final, eles saem com o mesmo valor de momento, algo que a gente chama de intera\u00e7\u00e3o com o espalhamento tipo intravale; mas existe tamb\u00e9m evento de espalhamento entre vales distintos. E a\u00ed, esse evento de espalhamento acontece com um valor de momento finito, tal que um el\u00e9tron entra com um valor de momento e sai com um momento diferente\u201d, explica o cientista.<\/p>\n\n\n\n

Segundo Braz, o estudo aponta que os estados magn\u00e9ticos s\u00e3o est\u00e1veis e revelam a for\u00e7a de espalhamento dos el\u00e9trons que vai influenciar o tipo de magnetismo que tem nesse sistema. \u201cA princ\u00edpio eles seriam ferromagnetos; S\u00f3 que quando h\u00e1 intera\u00e7\u00f5es mais fortes, eles se tornam ferrimagnetos\u201d, explica o jovem cientista, que passou um ano de estudos na Universidade de Uppsala. \u201cUma das principais conclus\u00f5es desse trabalho \u00e9 que os estados magn\u00e9ticos que vivem nessa banda chata s\u00e3o est\u00e1veis. Est\u00e1veis no sentido de que eles t\u00eam uma vida longa de dura\u00e7\u00e3o, eles demoram para se deca\u00edrem em outros tipos de excita\u00e7\u00f5es.\u201d<\/p>\n\n\n\n

O estudo ajuda a entender como diferentes formas de magnetismo podem surgir em materiais como o grafite e abre caminho para explorar aplica\u00e7\u00f5es em dispositivos que utilizam propriedades magn\u00e9ticas para processar ou armazenar informa\u00e7\u00f5es. \u201cUma vez que esse magnetismo \u00e9 est\u00e1vel, ele pode ser utilizado em aplica\u00e7\u00f5es, por exemplo, na \u00e1rea de spintr\u00f4nica, no qual as pessoas est\u00e3o justamente procurando magnetos que tenham padr\u00f5es de spin est\u00e1veis e consigam levar informa\u00e7\u00e3o atrav\u00e9s do sistema para que voc\u00ea tenha seu qubit de spins.\u201d<\/p>\n\n\n\n

(Colaborou Roger Marzochi)<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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