Novo tipo de magnetismo dá impulso definitivo à computação magnética

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/05/2026

A técnica tira proveito de um tipo de magnetismo recém-descoberto.
[Imagem: Qirui Cui et al. - 10.1021/acs.nanolett.6c00198]

Computação magnética

Ao trocar a eletricidade pelo magnetismo, a computação magnética representa um dos conceitos mais promissores para uma nova geração de computadores, que possam ser mais rápidos e gastar menos energia - a spintrônica e a magnônica fazem parte desse universo.

Ainda há muitos desafios para isso, sendo que fabricar os materiais mais adequados para substituir os atuais semicondutores eletrônicos é um dos principais.

Nos eletrônicos de hoje, a informação é transmitida movendo elétrons através de circuitos, onde uns e zeros são representados por estados ligado e desligado ou sinais elétricos de alta e baixa tensão. Para fazer o mesmo magneticamente, é preciso convencer os sinais magnéticos a se comportarem de pelo menos dois modos distintos, para tirar proveito de uma linguagem binária.

Já dá para fazer isso - a spintrônica é uma realidade -, mas essa separação tem tipicamente exigido campos magnéticos fortes ou materiais com estruturas complexas, que agregam custo, consumo de energia e restrições de projeto.

Agora, cientistas descobriram um modo incrivelmente simples de fazer com que sinais magnéticos - em vez de correntes elétricas - transportem informação dentro de sistemas eletrônicos: Basta simplesmente torcer duas camadas de materiais magnéticos ultrafinos.

A) Vista lateral da estrutura cristalina do material (CrPS₄). (B) Detalhe das sub-redes antiferromagnéticas, mostrando as definições dos acoplamentos de troca interatômicos Cr-Cr. (C) Espectros de mágnons com spin nos modos à direita (linhas azuis) e à esquerda (linhas vermelhas). (D) Mapeamentos de dispersão de energia.
[Imagem: Qirui Cui et al. - 10.1021/acs.nanolett.6c00198]

Altermagnetismo

Qirui Cui e colegas do Instituto Real de Tecnologia (KTH) da Suécia descobriram uma rota muito mais simples para usar o magnetismo para transportar informações na forma de bits.

A saída está em tirar proveito de um novo tipo de magnetismo, o altermagnetismo, só descoberto em 2022. Um material altermagnético não apresenta um magnetismo geral, como um ímã comum, mas internamente separa sinais magnéticos de modo que seus caminhos possam ser guiados.

O que acontece é que os alterímãs possuem uma combinação especial de arranjo de spins e de simetrias de cristal: Os spins se alternam, como nos antiferromagnetos, eliminando qualquer magnetização líquida. No entanto, em vez de simplesmente se anularem, as simetrias proporcionam uma estrutura de banda eletrônica com forte polarização dos spins, que muda de direção à medida que se passa pelas bandas de energia do material.

Na prática, isso significa que o próprio material define como a informação magnética flui.

A descoberta envolve quasipartículas chamadas mágnons.
[Imagem: Victor H. González]

Abrindo o caminho

A equipe voltou suas atenções para antiferromagnetos de van der Waals, uma família de materiais magnéticos de espessura atômica cujas camadas podem ser empilhadas e rotacionadas com grande precisão. Eles descobriram que, ao rotacionar uma camada em relação à outra - um método conhecido como engenharia de torção - a simetria dentro do material muda exatamente da maneira certa para produzir um comportamento altermagnético forte e controlável.

"Nós demonstramos que esse comportamento pode ser excepcionalmente forte e não depende de campos magnéticos externos ou de elementos tóxicos, críticos ou raros," disse a professora Anna Delin. "Isso cria uma plataforma atraente para explorar novas maneiras de transmitir informação mais eficientemente."

Embora a equipe não tenha projetado ainda um componente altermagnético específico, eles obtiveram uma demonstração física clara de como sinais magnéticos portadores de informação podem ser gerados e controlados apenas pelo projeto da estrutura do próprio material, abrindo caminho para pesquisas futuras de tecnologia da informação de base magnética que poderão substituir ou complementar a eletrônica convencional.

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