É inegável o sucesso crescente da eletrônica ao longo do último século, com sua presença tomando conta do nosso dia a dia de forma cada vez mais avassaladora. Mas os físicos trabalham neste momento em alternativas que podem oferecer aplicações ainda mais sofisticadas, como a spintrônica e a fonônica.
Nesse contexto, um trabalho feito em parceria por pesquisadores em Singapura, na Itália e no Brasil e publicado em 16 de maio no “Physical Review Letters” pode iluminar caminhos. O grupo apresenta a descrição de um diodo perfeito de spins.
“Os resultados são teóricos, mas é bom enfatizar que eles podem ser realizados experimentalmente”, explica Emmanuel Pereira, pesquisador da UFMG (Universidade Federal de Minas Gerais) e um dos autores do trabalho.
Os diodos elétricos são a base de dispositivos com os transistores, capazes de viabilizar aplicações sofisticadas da eletrônica. Um diodo de spins, por sua vez, pode fazer o mesmo pela spintrônica. Ele seria um material que é bom condutor de corrente numa dada direção, mas é mau condutor na direção contrária. Quando se fala em diodo perfeito, essa relação é absoluta: o material é condutor numa direção e isolante na direção oposta.
O trabalho de Pereira e seus colegas estabelece um modelo de diodo dado por duas cadeias diferentes de spins, ambas formadas com interação do tipo XXZ. “O XXZ é o arquétipo de modelo de sistemas quânticos abertos e tem interesse em diversas áreas, desde matéria condensada a átomos frios, e pode ser realizado experimentalmente”, explica o pesquisador da UFMG.
O artigo publicado apresenta resultados analíticos e também simulações numéricas elaboradas, que dão confiança de que o dispositivo descrito pode de fato ser construído na prática em laboratório.
“Estamos confiantes de que os nossos resultados vão estimular mais pesquisas, tanto em física teórica como em física experimental”, comenta Pereira.
Para ler o artigo completo, clique aqui (só para assinantes) ou aqui (acesso livre).