Dois trabalhos em temas t\u00e3o distintos como f\u00edsica dos materiais e transi\u00e7\u00f5es de fase qu\u00e2nticas t\u00eam em comum contar com participa\u00e7\u00e3o importante de pesquisadores do Departamento de F\u00edsica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, explorando efeitos potencialmente relevantes em aplica\u00e7\u00f5es inovadoras. Al\u00e9m disso, ambos foram publicados recentemente na “Nature Communications”.<\/p>\n\n\n\n
O primeiro, que saiu em 16 de abril, explora o material que possivelmente desperta maior interesse atual: o grafeno. Cientistas encabe\u00e7ados por Xiangfan Xu, da Universidade Nacional de Singapura, investigaram em arranjos experimentais, assim como em simula\u00e7\u00f5es, a condutividade t\u00e9rmica de uma monocamada de grafeno.<\/p>\n\n\n\n
Composto por uma rede de \u00e1tomos de carbono em arranjo hexagonal (duas dimens\u00f5es) \u2013 com apenas um \u00e1tomo de espessura , o grafeno tem propriedades mec\u00e2nicas e eletr\u00f4nicas extraordin\u00e1rias. No trabalho, que conta com a participa\u00e7\u00e3o de Luiz F. C. Pereira, da UFRN, os pesquisadores notaram uma diferen\u00e7a de comportamento importante entre materiais tridimensionais e o grafeno, em termos de suas propriedades t\u00e9rmicas.<\/p>\n\n\n\n
O transporte ou absor\u00e7\u00e3o de calor por uma amostra \u00e9 caracterizado por sua condutividade t\u00e9rmica. Em geral a condutividade t\u00e9rmica independe da geometria, sendo caracter\u00edstica de cada material. O caso bidimensional era controverso at\u00e9 os experimentos do grupo: “A 300 K [27 graus Celsius], a condutividade t\u00e9rmica continua aumentando e permanece logaritmicamente divergente com o comprimento da amostra”, afirmam os cientistas.<\/p>\n\n\n\n
Isso significa que uma amostra de grafeno pode absorver uma quantidade arbitr\u00e1ria de calor desde que tenha tamanho compat\u00edvel. Essa propriedade ser\u00e1 possivelmente explorada para controle do aquecimento de dispositivos na escala micro e nano: o calor gerado poderia ser absorvido por componentes de grafeno, resfriando os circuitos ativos.<\/p>\n\n\n\n
O segundo trabalho, publicado na “Nature Communications” em 7 de maio, emparceirou Pasquale Sodano, da UFRN, com uma dupla da Inglaterra e um pesquisador sueco na investiga\u00e7\u00e3o te\u00f3rica de transi\u00e7\u00f5es de fase qu\u00e2nticas (TFQ). Tais transi\u00e7\u00f5es ocorrem \u00e0 temperatura zero e s\u00e3o devidas \u00e0s varia\u00e7\u00f5es controladas de um campo ou de uma intera\u00e7\u00e3o de acoplamento entre partes do sistema.<\/p>\n\n\n\n
Como T=0K n\u00e3o \u00e9 acess\u00edvel em laborat\u00f3rio, busca-se atrav\u00e9s de modelos te\u00f3ricos evid\u00eancias que indiquem a proximidade de uma TFQ. O trabalho desta equipe prop\u00f5e uma medida de gap, chamado gap de Schmidt, que desempenha o papel de um par\u00e2metro de ordem para sistemas com impurezas qu\u00e2nticas. Este gap seria ent\u00e3o um indicador da TFQ que ocorre a T=0K. O crit\u00e9rio \u00e9 validado em modelos envolvendo cadeias magn\u00e9ticas unidimensionais acopladas atrav\u00e9s 2 impurezas Kondo, aplicando t\u00e9cnicas como leis de escala por tamanhos finitos.<\/p>\n\n\n\n
O estudo tem consequ\u00eancias importantes para f\u00edsica de materiais com f\u00e9rmions pesados, sistemas com impurezas qu\u00e2nticas e em supercondutores n\u00e3o-convencionais.<\/p>\n\n\n\n
Para ler o trabalho que teve participa\u00e7\u00e3o de Luiz F. C. Pereira, clique aqui<\/a> (para assinantes) ou aqui<\/a> (acesso livre).<\/p>\n\n\n\n