{"id":30183,"date":"2026-02-05T13:56:58","date_gmt":"2026-02-05T16:56:58","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/?p=30183"},"modified":"2026-02-05T13:57:23","modified_gmt":"2026-02-05T16:57:23","slug":"amar-o-eletron-mesmo-quando-ele-deixa-de-existir","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/amar-o-eletron-mesmo-quando-ele-deixa-de-existir\/","title":{"rendered":"Amar o el\u00e9tron mesmo quando ele \u201cdeixa\u201d de existir"},"content":{"rendered":"\n

M\u00e1rio Schenberg costumava dizer a seus alunos que era preciso \u201camar o el\u00e9tron\u201d. N\u00e3o como um gesto rom\u00e2ntico, mas como uma postura intelectual: aproximar-se dos fen\u00f4menos com respeito, cuidado e assombro, sabendo que nenhuma teoria \u00e9 capaz de capturar a natureza por inteiro. Essa lembran\u00e7a, resgatada pelo f\u00edsico Ademir Santana em entrevista publicada no Boletim SBF em mar\u00e7o de 2024<\/a>, ganha um eco inesperado em um novo estudo sobre mat\u00e9ria qu\u00e2ntica topol\u00f3gica.<\/p>\n\n\n\n

\u00c9 do que se trata o artigo cient\u00edfico \u201cEmergent topological semimetal from quantum criticality<\/a><\/em>\u201d, publicado em 14 de janeiro na Nature Physics<\/em>, com a participa\u00e7\u00e3o de Julio Larrea Jim\u00e9nez, Professor do Instituto de F\u00edsica da Universidade de S\u00e3o Paulo (IFUSP). No estudo, os el\u00e9trons deixam de se comportar como a f\u00edsica aprendeu a descrev\u00ea-los e, justamente nesse colapso conceitual, uma nova ordem da mat\u00e9ria emerge.<\/p>\n\n\n\n

\u201cO trabalho amplia o repert\u00f3rio de fases ex\u00f3ticas da mat\u00e9ria e sugere que pontos cr\u00edticos qu\u00e2nticos (QCP) podem funcionar como \u2018ber\u00e7\u00e1rios\u2019 de estados topol\u00f3gicos fortemente correlacionados\u201d, diz o f\u00edsico, em reportagem de Jos\u00e9 Tadeu Arantes publicada em janeiro pela Ag\u00eancia Fapesp<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Durante d\u00e9cadas, a f\u00edsica do estado s\u00f3lido explicou o comportamento eletr\u00f4nico nos metais por meio das quasepart\u00edculas: entidades emergentes que n\u00e3o s\u00e3o part\u00edculas fundamentais, mas funcionam como representa\u00e7\u00f5es coletivas de el\u00e9trons fortemente interagentes. Elas carregam carga, spin e energia de maneira organizada, permitindo que sistemas complexos pare\u00e7am simples. \u00c9 uma lente poderosa, mas limitada. O estudo do qual participou Larrea, que tamb\u00e9m \u00e9 cofundador e chefe do Laboratory for Quantum Matter under Extreme Conditions (LQMEC) do IFUSP, agora mostra que, quando essa lente deixa de funcionar, a mat\u00e9ria n\u00e3o entra no caos: ela pode revelar uma fase topol\u00f3gica in\u00e9dita.<\/p>\n\n\n

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Professor Larrea ao lado do criostato de seu laborat\u00f3rio LQMEC,<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Os autores investigaram o composto CeRu\u2084Sn\u2086, um material de f\u00e9rmions pesados que j\u00e1 nasce em um estado de criticalidade qu\u00e2ntica, uma condi\u00e7\u00e3o extrema em que flutua\u00e7\u00f5es qu\u00e2nticas dominam o comportamento do sistema, mesmo a temperaturas pr\u00f3ximas do zero absoluto. Ao variar press\u00e3o e campo magn\u00e9tico, os pesquisadores observaram o surgimento de uma fase de semimetal Weyl\u2013Kondo, desenhando um domo no diagrama de fases, de forma an\u00e1loga ao que ocorre com a supercondutividade n\u00e3o convencional em outros materiais fortemente correlacionados.<\/p>\n\n\n\n

Nos semimetais de Weyl convencionais, el\u00e9trons se comportam como part\u00edculas relativ\u00edsticas sem massa, cruzando-se em pontos protegidos por simetrias n\u00e3o cristalinas. O que torna o caso do CeRu\u2084Sn\u2086 singular \u00e9 que esses cruzamentos topol\u00f3gicos n\u00e3o dependem da exist\u00eancia de quasepart\u00edculas bem definidas. Eles aparecem como estruturas na fun\u00e7\u00e3o espectral, uma descri\u00e7\u00e3o mais fundamental dos estados eletr\u00f4nicos. A topologia, nesse caso, n\u00e3o \u00e9 sustentada por part\u00edculas bem-comportadas, mas por um pano de fundo coletivo, inst\u00e1vel e cr\u00edtico.<\/p>\n\n\n\n

Para compreender esse cen\u00e1rio, os autores analisaram um modelo te\u00f3rico de semimetal Weyl\u2013Kondo exatamente em um ponto cr\u00edtico de destrui\u00e7\u00e3o do efeito Kondo, no qual el\u00e9trons localizados deixam de se hibridizar com el\u00e9trons itinerantes. O resultado \u00e9 um estado met\u00e1lico ex\u00f3tico, sem descri\u00e7\u00e3o fermi\u00f4nica padr\u00e3o, mas ainda capaz de sustentar cruzamentos topol\u00f3gicos protegidos por simetria. \u00c9 como se a mat\u00e9ria encontrasse uma nova forma de organiza\u00e7\u00e3o quando seus ordenamentos tradicionais deixam de fazer sentido.<\/p>\n\n\n\n

Esse resultado sugere uma mudan\u00e7a importante na forma de buscar novas fases topol\u00f3gicas. At\u00e9 agora, o caminho principal passava por c\u00e1lculos ab initio<\/em> extremamente complexos e por t\u00e9cnicas experimentais de alt\u00edssima resolu\u00e7\u00e3o, limitadas pelas bandas estreitas t\u00edpicas dos f\u00e9rmions pesados. O estudo prop\u00f5e uma rota alternativa: transi\u00e7\u00f5es de fase qu\u00e2nticas podem atuar como ber\u00e7os naturais de topologia emergente.<\/p>\n\n\n\n

Assim como a supercondutividade n\u00e3o convencional surge liberando a entropia acumulada em um ponto cr\u00edtico qu\u00e2ntico, a topologia pode emergir como resposta coletiva \u00e0 mesma instabilidade. O CeRu\u2084Sn\u2086 talvez seja apenas o primeiro exemplo claro de um princ\u00edpio mais geral: quando a mat\u00e9ria entra em criticalidade qu\u00e2ntica, novas ordens podem nascer, mesmo quando o el\u00e9tron, tal como o conhecemos, deixa de existir. Amar o el\u00e9tron, nesse contexto, \u00e9 aceitar que ele ainda tem muito a nos surpreender!<\/p>\n\n\n\n

(SBF)<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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