Ímã que não gruda fará a diferença na computação magnética

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/04/2026

Estrutura do novo material Cr(pirazina), no qual átomos de cromo (roxos) são conectados em uma rede tridimensional regular por moléculas orgânicas de pirazina, incluindo nitrogênio (azul) e carbono (cinza). Sua estrutura regular dá estabilidade às suas propriedades magnéticas internas, mas o magnetismo não "vaza".
[Imagem: DTU]

Ferrimagnetos compensados

Químicos sintetizaram um material que combina duas propriedades aparentemente incompatíveis: Internamente, ele tem uma estrutura magnética estável, enquanto, externamente, ele não apresenta praticamente nenhum campo magnético.

Isso é de grande interesse para uma série de abordagens para o futuro da computação, da eletrônica tradicional à spintrônica, ou computação baseada no magnetismo, que gasta muito menos energia e não perde os dados se a energia faltar.

Essa espécie de "ímã que não gruda" pertence a uma classe rara de substâncias, conhecidas como ferrimagnetos compensados. Nesses materiais, os momentos magnéticos dentro da estrutura cristalina apontam em direções diferentes. Internamente, o magnetismo é muito forte, mas os momentos magnéticos praticamente se cancelam. Como resultado, o material apresenta apenas um campo magnético externo muito fraco.

Isso diferencia os ferrimagnetos compensados dos ímãs convencionais, já que eles praticamente não geram interferência magnética indesejada, ou "ruído", permitindo sua integração em circuitos eletrônicos muito densos, e até mesmo no interior de chips.

"Agora temos um material com uma estrutura magnética muito bem ordenada, mas sem o campo magnético que normalmente causa problemas na eletrônica," disse o professor Kasper Pedersen, que liderou a equipe de pesquisadores do Chile, Dinamarca, França e Polônia.

Ajuste das propriedades magnéticas

Nos componentes eletrônicos atuais, a informação é transportada principalmente pela carga elétrica do elétron. Na spintrônica, por outro lado, a informação é transportada pelo spin dos elétrons (seu momento magnético), o que tem viabilizado componentes mais rápidos e um consumo de energia significativamente menor. Um dos principais desafios nessa linha de desenvolvimento é que os materiais magnéticos perturbam o ambiente ao seu redor, atrapalhando o adensamento dos circuitos.

"Materiais magnéticos são difíceis de trabalhar quando se deseja concentrar muitas funções próximas umas das outras. Mas quando um material praticamente não emite campo magnético, torna-se possível, em princípio, posicionar os componentes muito mais próximos sem interferências indesejadas," comentou Pedersen. "Isso abre um novo nível de controle. Quando o magnetismo é incorporado a um material molecular, podemos usar a química para ajustar tanto as propriedades magnéticas quanto as eletrônicas."

O novo material é construído como uma rede metal-orgânica (MOF) na qual centros metálicos são conectados por moléculas orgânicas. Essa estrutura molecular possibilita projetar e ajustar as propriedades do material quimicamente, o que é diferente das ligas metálicas e óxidos que atualmente dominam a eletrônica magnética. Mais especificamente, o material consiste em átomos de cromo ligados pela molécula orgânica pirazina, que ocorre como um radical com um elétron desemparelhado, permitindo que ela contribua diretamente para o magnetismo do material.

"Nós não criamos uma tecnologia finalizada, mas mostramos que é possível alcançar uma combinação de propriedades que muitos pesquisadores vêm buscando há anos," disse Pedersen. "Isso torna o material interessante como plataforma para desenvolvimento futuro."

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