Cientistas fizeram uma ressonância magnética a um átomo

Cientistas do Centro de Nanociência Quântica (QNS) da Ewha Womans University, na Coreia do Sul, fizeram um grande avanço científico ao realizar a menor ressonância magnética do mundo.

Numa colaboração com cientistas dos Estados Unidos, uma equipa de físicos da Ewha Womans University, na Coreia do Sul, usou uma nova técnica para observar o campo magnético de átomos individuais.

O procedimento trata-se do mesmo tipo de ressonância magnética que pode ser realizada em hospitais, para observar o corpo humano e diagnosticar doenças. No entanto, no caso do átomo, o processo só foi possível graças à tecnologia de tunelamento por varredura, um microscópio com uma “ponta” de metal que permite aos cientistas digitalizar átomos individuais.

Os dois elementos analisados neste trabalho foram ferro e titânio, ambos magnéticos. A ponta de metal do microscópio serviu como uma máquina de ressonância magnética, realizando um mapa tridimensional dos átomos com uma resolução nunca antes alcançada.

O mapa foi feito através de uma varredura da interação entre dois spins – possíveis orientações de partículas subatómicas carregadas -, um na ponta do metal e outro na amostra que passou pela ressonância magnética.

“A interação magnética que medimos depende das propriedades de ambos os spins, o da ponta e o da amostra. Por exemplo, o sinal que vemos para os átomos de ferro é muito diferente dos átomos de titânio, o que nos permite distinguir diferentes tipos de átomos pela sua assinatura de campo magnético, tornando esta técnica muito poderosa”, explicou o principal autor do estudo, Philip Willke, ao portal Phys.org.

As áreas claras marcam as posições em que o campo magnético do átomo é o mesmo.

A técnica tem muitas aplicações possíveis, nomeadamente nos campos da computação quântica e da medicina, para desenvolver novos materiais e medicamentos.

O próximo passo desta investigação é utilizar a tecnologia para pesquisar estruturas e fenómenos mais complexos, assim como mapear moléculas e materiais magnéticos.

“Muitos fenómenos magnéticos ocorrem em escala nanométrica, incluindo a recente geração de dispositivos de armazenamento magnético. Queremos estudar uma variedade de sistemas através da nossa ressonância magnética microscópica”, adiantou Yujeong Bae, outro investigador que participou no estudo, publicado recentemente na Nature Physics.

Estou muito animado com os resultados. É certamente um marco e tem implicações muito promissoras para investigações futuras. A capacidade de mapear spins e os seus campos magnéticos com precisão permite-nos obter um conhecimento mais profundo sobre a estrutura da matéria e abre novos campos de pesquisa básica”, concluiu Andreas Heinrich, diretor do Centro de Nanociência Quântica.

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