Ondas magnéticas que geram sinais elétricos
Pesquisadores descobriram uma nova maneira de conectar forças magnéticas e elétricas na computação, uma descoberta que pode abrir caminho para computadores que funcionam muito mais rápido e consomem muito menos energia.
Além disso, o uso do magnetismo na computação significa que os dados não são perdidos quando a energia é desligada.
Quant To e colegas da Universidade de Delaware, nos EUA, trabalharam com os magnons, minúsculas ondas magnéticas que se movem através de materiais sólidos, demonstrando que elas são capazes de gerar sinais elétricos mensuráveis.
Esta descoberta sugere que os futuros chips de computador poderão fundir sistemas magnéticos e elétricos diretamente, eliminando a necessidade da troca constante de energia que limita o desempenho dos dispositivos atuais.
A eletrônica tradicional depende do fluxo de elétrons, que perdem energia na forma de calor ao se moverem pelos circuitos. Em contraste, os magnons transportam informações através do “spin” sincronizado dos elétrons – o spin é a componente magnética do elétron -, criando padrões ondulatórios em um material.
A descoberta é que, quando essas ondas magnéticas viajam através de materiais antiferromagnéticos, elas podem induzir polarização elétrica, criando efetivamente uma voltagem mensurável.
Como os magnons transmitem informação
Os magnons antiferromagnéticos podem se mover em frequências de terahertz, o que é cerca de mil vezes mais rápido do que as ondas magnéticas em materiais convencionais. Essa velocidade excepcional aponta para um caminho promissor para computação ultrarrápida e de baixo consumo de energia.
Os pesquisadores agora estão trabalhando para verificar suas previsões teóricas por meio de experimentos e para investigar como os magnons interagem com a luz, o que pode levar a maneiras ainda mais eficientes de controlá-los.
Esta descoberta também contribui para o desenvolvimento de materiais quânticos híbridos para tecnologias de ponta. Diferentes tipos de materiais – como sistemas magnéticos, eletrônicos e quânticos – podem ser combinados e controlados para criar tecnologias de próxima geração.
Bibliografia:
Artigo: Magnon-induced electric polarization and magnon Nernst effects
Autores: D. Quang To, Federico Garcia-Gaitan, Yafei Ren, Joshua M. O. Zide, M. Benjamin Jungfleisch, John Q. Xiao, Branislav K. Nikolic, Garnett W. Bryant, Matthew F. Doty
Revista: Proceedings of the National Academy of Sciences
DOI: 10.1073/pnas.2507255122