Os ferromagnetos s\u00e3o materiais que exibem magnetiza\u00e7\u00e3o permanente, ou seja, a magnetiza\u00e7\u00e3o se sustenta mesmo na aus\u00eancia de campos magn\u00e9ticos aplicados. Um magneto permanente pode atrair ou repelir outros objetos, constituindo um exemplo v\u00edvido da a\u00e7\u00e3o de for\u00e7as \u00e0 dist\u00e2ncia. O nome deste fen\u00f4meno j\u00e1 revela o exemplo mais t\u00edpico de material com este curioso comportamento. Ferro \u00e9 um elemento bastante comum no Universo e sua estrutura cristalina de equil\u00edbrio \u00e0 temperatura ambiente \u00e9 conhecida pelas letras bcc, de body-centered cubic. Ele se mant\u00e9m num estado ferromagn\u00e9tico at\u00e9 a temperatura cr\u00edtica de 1045 K. A qualquer dessas condi\u00e7\u00f5es de temperatura, seu comportamento microsc\u00f3pico \u00e9 dif\u00edcil de descrever.<\/p>\n\n\n\n
Sabe-se que existem magnetos microsc\u00f3picos em cada \u00e1tomo de ferro e que abaixo da temperatura cr\u00edtica eles se alinham em uma dire\u00e7\u00e3o \u00fanica, resultando na magnetiza\u00e7\u00e3o macrosc\u00f3pica que observamos. O fen\u00f4meno \u00e9 explicado como se se os magnetos at\u00f4micos se comunicassem atrav\u00e9s de um acoplamento conhecido como acoplamento de Heisenberg, ou intera\u00e7\u00e3o de troca.<\/p>\n\n\n\n
Agora, um trabalho com participa\u00e7\u00e3o brasileira analisa as intera\u00e7\u00f5es microsc\u00f3picas, mostrando que a estrutura eletr\u00f4nica b\u00e1sica induz o acoplamento de Heisenberg de modo particularmente eficiente no ferro, se beneficiando tamb\u00e9m do arranjo at\u00f4mico na estrutura bcc. Esses s\u00e3o os principais ingredientes respons\u00e1veis pelo magnetismo do ferro. <\/p>\n\n\n\n
Publicado em 27 de maio de 2016 no peri\u00f3dico “Physical Review Letters”, o estudo teve a participa\u00e7\u00e3o de Ramon Cardias e Angela Burlamaqui Klautau, da Faculdade de F\u00edsica da Universidade Federal do Par\u00e1, al\u00e9m de f\u00edsicos da Su\u00e9cia, da Holanda, da R\u00fassia e da Alemanha.<\/p>\n\n\n\n
O trabalho, partindo de c\u00e1lculos de primeiros princ\u00edpios, detalha os estados eletr\u00f4nicos no ferro bcc que levam a um comportamento conforme descrito pelo acoplamento de Heisenberg e outros favorecendo uma situa\u00e7\u00e3o que se afasta dessa descri\u00e7\u00e3o cl\u00e1ssica. Os pesquisadores tamb\u00e9m fazem uma an\u00e1lise de como o ferro bcc se comporta comparado a outros metais de transi\u00e7\u00e3o magn\u00e9ticos (n\u00edquel, cobalto, etc) e concluem que o ferro tem um comportamento singular no que diz respeito a intera\u00e7\u00f5es de troca magn\u00e9tica, favorecendo um estado ferromagn\u00e9tico mais robusto que os demais.<\/p>\n\n\n\n
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