Ângulo mágico explica a supercondutividade do grafeno

uclmaps / Flickr

Modelo da estrutura do grafeno

Investigadores do Conselho Superior de Pesquisa Científica (CSIC), em Espanha, propuseram uma teoria que explica o motivo pelo qual o ângulo mágico do grafeno faz deste material um supercondutor não convencional.

O ângulo mágico do grafeno torna o material num supercondutor devido à interação entre os eletrões, em vez do mecanismo usual de interação com as vibrações elásticas da rede cristalina. O artigo científico foi recentemente publicado na Physical Review Letters.

O grafeno adquire propriedades eletrónicas não convencionais quando duas folhas deste material são giradas com um ângulo de rotação de 1,1 graus, mas o mecanismo era desconhecido. Agora, a equipa assegura ter uma explicação teórica para este fenómeno.

Quando duas folhas de grafeno são giradas com um ângulo de 1,1 graus entre elas, o material transforma-se num “metal estranho” e entra num estado eletrónico anormal.

“Até agora, este estado exigia materiais de alguma complexidade, mas aqui é substituído pela complexidade estrutural das bicamadas rígidas de grafeno, onde apenas o carbono intervém”, explicou Tobias Stauber, cientista do CSIC no Instituto de Ciência dos Materiais, em Madrid, citado pelo EurekAlert.

Em temperaturas mais altas, onde a supercondutividade desaparece, o metal estranho surge. Segundo os investigadores, estes resultados podem ajudar a entender a física dos materiais supercondutores de alta temperatura, um dos maiores desafios da física teórica.

Os cientistas têm a esperança de que, no futuro, seja possível “usar sistemas com três ou mais camadas de grafeno, ou outros materiais bidimensionais, capazes de encontrar supercondutividade em diferentes temperaturas”.

A aplicação das conclusões deste estudo poderia resolver a limitação física básica da computação analógica, que é dada pelo gerenciamento eficiente da transferência de calor. Assim, a eletrónica supercondutora permitiria maior miniaturização dos circuitos, mas também reduziria o consumo de energia.

ZAP //

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