Metal comum pode facilitar acesso a materiais quânticos
Pesquisadores desenvolveram um filme fino à base de cobalto que apresenta estruturas em forma de colmeia, gerando interações magnéticas fortes associadas a materiais quânticos do tipo Kitaev. Essa descoberta pode representar um caminho mais acessível para a pesquisa em física quântica.
Desenvolvimento de filme fino de cobalto
O filme fino é baseado em antimonato de sódio (NaSbO3), que já possui uma estrutura em camadas semelhante a uma colmeia. A adição de aproximadamente 4% de cobalto resultou na formação de motivos locais de CoO6, sem perturbar a estrutura cristalina maior. Essa configuração é essencial para a exploração de propriedades magnéticas.
Substituição de metais raros
Materiais do tipo Kitaev são frequentemente estudados por sua capacidade de suportar líquidos quânticos de spin, estados atípicos onde os spins atômicos permanecem dinâmicos. Tradicionalmente, a pesquisa nessa área tem dependido de metais escassos, como rutenio e irídio. O autor principal, Hao-Bo Li, questionou se o cobalto, um metal de transição comum, poderia formar a mesma estrutura e exibir propriedades físicas semelhantes.
Estrutura de cobalto se forma naturalmente
Microscopia confirmou que os átomos de cobalto se agruparam nos padrões de colmeia previstos, sem a formação de fases secundárias indesejadas. O coautor Hidekazu Tanaka destacou que essas colmeias de cobalto parecem se formar naturalmente, produzindo um sinal magnético claro que corresponde às previsões teóricas para esse tipo de estrutura.
Material acessível para pesquisa quântica
Embora o material ainda não tenha demonstrado a presença de um líquido quântico de spin, ele oferece um sistema baseado em cobalto para estudar o magnetismo do tipo Kitaev sem depender de metais raros. Li observou que o cobalto é relativamente barato e amplamente disponível, o que pode facilitar a produção em larga escala de componentes para computação quântica.
Os pesquisadores continuam a trabalhar na engenharia do material e na análise de suas propriedades quânticas em maior detalhe. A pesquisa foi publicada na revista Physical Review Materials e pode ser acessada através do DOI: 10.1103/54cx-6r5s.
