As propriedades f\u00edsicas de cristais dependem n\u00e3o s\u00f3 da sua composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica mas tamb\u00e9m da simetria de como os elementos se organizam, Um exemplo t\u00edpico \u00e9 o caso do diamante e do grafite, ambos constituidos de \u00e1tomos de carbono apenas. A diferen\u00e7a not\u00e1vel entre eles \u00e9 devida apenas \u00e0s pos\u00e7\u00f5es destes \u00e1tomos, em uma estrutura de simetria c\u00fabica no diamante e hexagonal no grafite. A forma est\u00e1vel nas condi\u00e7\u00f5es ambientes \u00e9 o grafite sendo o diamante metaest\u00e1vel.<\/p>\n\n\n\n
Um grupo internacional de pesquisadores, com participa\u00e7\u00e3o brasileira, mostrou que \u00e9 poss\u00edvel tornar um composto de ferro transparente. A transi\u00e7\u00e3o \u00e9 produzida quando ele \u00e9 submetido a altas press\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n
A equipe trabalhou com o tetraborato de ferro (FeB4), um composto supercondutor que foi o primeiro desta fam\u00edlia a ser descrito a partir de previs\u00f5es te\u00f3ricas de primeiros princ\u00edpios. Suas propriedades eletr\u00f4nicas e estruturais, inclusive o acoplamento el\u00e9tron-fonon (mediador da fase supercondutora), foram calculadas atrav\u00e9s de programas (softwares) espec\u00edficos executados em poderosos computadores. A estimativa te\u00f3rica da temperatura cr\u00edtica abaixo da qual se estabelece o estado supercondutor obtida no trabalho est\u00e1 em bom acordo com o valor experimental.<\/p>\n\n\n\n
Os resultados indicam que o material passa por uma transi\u00e7\u00e3o de fase quando submetido a uma press\u00e3o de 53,7 GPa (gigapascal), ou seja, correspondente a mais de 500 mil vezes a press\u00e3o atmosf\u00e9rica ambiente. A partir desse ponto, o material se organiza em uma nova estrutura cristalina, a qual permanece est\u00e1vel at\u00e9 300 GPa. Isso modifica drasticamente suas propriedades eletr\u00f4nicas, levando a uma transi\u00e7\u00e3o de comportamento met\u00e1lico (supercondutor) para semicondutor. Oticamente, o material passa a ser transparente!<\/p>\n\n\n\n
O estudo teve a participa\u00e7\u00e3o de Paulo Cesar Piquini e Jonas Anversa, da UFSM (Universidade Federal de Santa Maria), no Rio Grande do Sul, ao lado de colegas da Tail\u00e2ndia, da Su\u00e9cia, da China e da Coreia do Sul. Embora ainda n\u00e3o haja perspectivas de aplica\u00e7\u00e3o pr\u00e1tica para o tetraborato de ferro sob alt\u00edssima press\u00e3o, os pesquisadores acreditam que esses resultados abrem uma rota alternativa na busca por novos materiais transparentes.<\/p>\n\n\n\n
O trabalho foi publicado na edi\u00e7\u00e3o impressa do peri\u00f3dico “Proceedings of the National Academy of Sciences” em 2 de dezembro.<\/p>\n\n\n\n