Semicondutor magnético promete processador que não esquenta

Efeitos Hall quânticos

A possibilidade da existência desses isolantes topológicos magnéticos só foi prevista pelos teóricos há cerca de 10 anos.

Nos anos 1980, a descoberta do chamado "efeito Hall quântico" mostrou a possibilidade da criação de canais de transmissão de eletricidade sem perdas. O problema é que isso exigia campos magnéticos 10.000 vezes mais intensos do que o campo magnético da Terra.

Mais recentemente, os físicos descobriram o "efeito Hall quântico anômalo", que dispensa o campo magnético externo, uma vez que o efeito emerge da magnetização do próprio semicondutor.

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Esquema do efeito Hall quântico (esquerda) e do efeito Hall quântico anômalo (direita). [Imagem: RIKEN]

Esse novo efeito baseia-se na interação entre os íons magnéticos do material e as partículas que transportam a corrente elétrica em sua superfície, os chamados férmions de Dirac - essas partículas comportam-se como se tivessem massa zero, daí emergindo a "supercondução".

Processadores que não aquecem

Agora, Joseph Checkelsky e seus colegas conseguiram observaram o fenômeno em funcionamento, em perfeito acordo com a teoria, em uma espécie de cerâmica, formada por bismuto, telúrio e selênio, devidamente dopada com íons de manganês.

Foi uma prova de conceito, ainda em temperaturas criogênicas, mas o suficiente para deixar os cientistas entusiasmados.

Ainda que não seja possível, no futuro próximo, substituir os cabos das linhas de transmissão de energia por um material tão exótico, a equipe afirma ser muito razoável esperar sua utilização para a construção de transistores, eventualmente levando à construção de processadores que nunca aquecerão.

Adaptado de:

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/08/2012

Bibliografia:

Dirac-fermion-mediated ferromagnetism in a topological insulator

Joseph G. Checkelsky, Jianting Ye, Yoshinori Onose, Yoshihiro Iwasa, Yoshinori Tokura

Nature Physics

Vol.: Published online

DOI: 10.1038/nphys2388

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