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Eletrônica

Molibdenita revoluciona campo da spintrônica

Com informações da Physics World - 04/11/2014

Molibdenita revoluciona campo da spintrônica
As camadas do disseleneto de tungstênio (WSe2) são 100% polarizadas pelo spin.
[Imagem: J.M.Riley et al. - 10.1038/nphys3105]

Separação de spins

Físicos fizeram a primeira observação direta de um fenômeno de separação de spins (spin splitting) de intensidade prática - o que eles estão chamando de "separação de spins gigante".

A maior surpresa é que a observação foi feita no disseleneto de tungstênio (WSe2), um material de espessura molecular que, embora venha despontando firme no campo dos dispositivos optoeletrônicos - essa classe de material é mais conhecida como molibdenita -, tem uma simetria cristalina que não deveria permitir a separação de spins.

A descoberta está sendo aclamada como o impulso definitivo para a spintrônica.

A spintrônica promete um salto em relação à eletrônica ao aproveitar o momento magnético de elétrons individuais, em vez das enxurradas de elétrons que compõem as correntes elétricas.

Os avanços gerados pela spintrônica já estão presentes em memórias de computador e em discos rígidos, mas a construção de componentes similares aos transistores depende ainda de uma compreensão detalhada de como o spin de cada elétron se comporta em um sólido.

Para isso, é necessário encontrar um material capaz de efetuar a separação de spins de forma controlada - ou seja, separar elétrons com spins para cima dos elétrons com spins para baixo. Todos os materiais conhecidos até agora tinham um efeito pequeno demais para aplicações práticas.

Jon Riley e seus colegas constataram que, embora um cristal de disseleneto de tungstênio de grande dimensão tenha uma estrutura cristalina que impeça a separação de cargas, quando feito em camadas, cada uma das duas camadas atômicas fica 100% polarizada pelo spin, um efeito que é cancelado no cristal maciço devido à rotação das camadas umas em relação às outras.

Segundo os pesquisadores, com uma capacidade de separação de cargas acionada por uma tensão de 500 mV, o material 2D tornará possível desenvolver componentes spintrônicos práticos que funcionem a temperatura ambiente.

Bibliografia:

Artigo: Direct observation of spin-polarized bulk bands in an inversion-symmetric semiconductor
Autores: J. M. Riley, F. Mazzola, M. Dendzik, M. Michiardi, T. Takayama, L. Bawden, C. Granerød, M. Leandersson, T. Balasubramanian, M. Hoesch, T. K. Kim, H. Takagi, W. Meevasana, Ph. Hofmann, M. S. Bahramy, J. W. Wells, P. D. C. King
Revista: Nature Physics
Vol.: 10, 835-839
DOI: 10.1038/nphys3105






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