Material da maravilha Grafeno apenas quebrou outro registro importante em física

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Material da maravilha Grafeno apenas quebrou outro registro
importante em física
(KTSDesign/Science Photo Library/Getty Images)
O grafeno é um material especial. Entre seus muitos talentos, ele pode atuar como um supercondutor,
gerar uma forma super-rara de magnetismo e desbloquear estados quânticos inteiramente novos.
Agora, o grafeno tem outro crédito surpreendente: pode registrar níveis de magnetorresistência sem a
necessidade de empurrar a temperatura para baixo em direção ao zero absoluto.
A alta magnetoresistência – a capacidade de um material de mudar sua resistência elétrica em resposta
a um campo magnético – é relativamente rara, mas materiais que podem mudar suas propriedades
dessa maneira são úteis em computadores, carros e equipamentos médicos.
O comportamento mais interessante do grafeno, e de fato os níveis mais altos de magnetorresistência,
são geralmente observados em temperaturas ultrabaixas.
Neste último experimento, pesquisadores da Universidade de Manchester e da Universidade de
Lancaster, no Reino Unido, expuseram o grafeno de alta qualidade aos campos magnéticos à
temperatura ambiente e mediram sua resposta.
“Ao longo dos últimos 10 anos, a qualidade eletrônica dos dispositivos de grafeno melhorou
drasticamente, e todos parecem se concentrar em encontrar novos fenômenos em baixas temperaturas
líquidas e de hélio, ignorando o que acontece sob condições ambientais”, diz o cientista de materiais
Alexey Berdyugin, da Universidade de Manchester.
“Decidimos aumentar o calor e, inesperadamente, toda uma riqueza de fenômenos inesperados
apareceu.”
Os pesquisadores usaram uma forma pura e não modificada de grafeno, garantindo que apenas a
temperatura poderia mudar sua condutividade. Elevação da temperatura excita partículas carregadas
https://www.sciencealert.com/graphene
https://www.sciencealert.com/graphene-s-superconductive-power-has-finally-been-unlocked-and-it-s-crazier-than-we-expected
https://www.sciencealert.com/graphene-reveals-a-super-rare-form-of-magnetism-when-3-layers-combine-together
https://www.sciencealert.com/weird-new-states-of-matter-revealed-by-stacking-sheets-of-graphene-side-by-side
https://www.manchester.ac.uk/discover/news/wonder-material-graphene-claims-yet-another-superlative/
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dentro do material, expondo lacunas ou "buracos", enquanto saltam.
Sob a influência de ímãs permanentes padrão, o grafeno aquecido exibiu uma resposta de
magnetoresistência maior que 100%, que nunca foi vista antes em qualquer material, estabelecendo um
novo recorde. Para colocar essa resposta em perspectiva – à temperatura ambiente e em campos
magnéticos do mundo real, a maioria dos metais e semicondutores só muda sua resistência elétrica em
uma fração de 1%.
É para a mobilidade e equilíbrio dos elétrons carregados negativamente e os buracos carregados
positivamente deixados para trás à medida que os elétrons se movem, dizem os pesquisadores.
“O grafeno de alta qualidade em temperatura ambiente oferece uma oportunidade para explorar um
regime inteiramente novo que, em princípio, poderia ser descoberto há uma década, mas de alguma
forma foi negligenciado por todos”, diz o físico Leonid Ponomarenko, da Universidade de Lancaster, no
Reino Unido.
“Planejamos estudar esse regime de metal estranho e, certamente, mais interessantes resultados,
fenômenos e aplicações seguirão.”
Houve outro resultado interessante para o teste. Como a temperatura aumentou, o grafeno inalterado
tornou-se o que é conhecido como um "metal estranho", um tipo de material que ainda não entendemos
completamente.
O que sabemos sobre esses metais é que eles agem de maneiras que não esperamos, e isso foi
verdade para o grafeno aqui. Em particular, a relação entre temperatura e resistência elétrica não
funciona como acontece em metais normais.
Embora não haja implicações imediatas no mundo real para a pesquisa, isso aumenta significativamente
a nossa compreensão de como os materiais e sua física funcionam – e lança mais luz sobre o quão
especial e versátil é o grafeno.
“As pessoas que trabalham com grafeno como eu sempre sentiram que essa mina de ouro da física
deveria ter sido esgotada há muito tempo”, diz o físico e cientista de materiais Andre Geim, da
Universidade de Manchester.
O material continuamente nos prova errados, encontrando mais uma encarnação. Hoje eu tenho que
admitir novamente que o grafeno está morto, vivo grafeno.
A pesquisa foi publicada na Nature.
https://www.manchester.ac.uk/discover/news/wonder-material-graphene-claims-yet-another-superlative/
https://www.sciencealert.com/cuprate-high-temperature-superconductor-strong-magnetic-field-linear-resistance
https://www.manchester.ac.uk/discover/news/wonder-material-graphene-claims-yet-another-superlative/
https://www.nature.com/articles/s41586-023-05807-0