O grafeno vem sendo saudado como material maravilha gra\u00e7as \u00e0s propriedades derivadas de sua natureza bidimensional, uma folha com apenas um \u00e1tomo de espessura – um grafeno multidimensional seria melhor descrito como grafite. <\/p>\n
Contudo, pesquisadores anunciaram uma descoberta inusitada: um material que n\u00e3o \u00e9 feito de carbono, mas que essencialmente se comporta como um grafeno 3D, com todas as vantagens derivadas disso. <\/p>\n
Esse material inusitado poder\u00e1 representar um salto qualitativo para a ind\u00fastria de alta tecnologia, incluindo transistores muito mais r\u00e1pidos e discos r\u00edgidos muito mais compactos, apenas para citar as aplica\u00e7\u00f5es mais populares. <\/p>\n
Essencialmente, um an\u00e1logo 3D do grafeno poder\u00e1 permitir a substitui\u00e7\u00e3o da eletr\u00f4nica pela spintr\u00f4nica, uma tecnologia emergente na qual os circuitos transmitem informa\u00e7\u00f5es usando os campos magn\u00e9ticos dos el\u00e9trons, em vez de suas cargas el\u00e9tricas. <\/p>\n
Mat\u00e9ria qu\u00e2ntica <\/p>\n
O novo material \u00e9 um composto de bismuto e s\u00f3dio – um bismutato de s\u00f3dio. <\/p>\n
Zhongkai Liu e seus colegas dos Laborat\u00f3rios Berkeley, nos Estados Unidos, descobriram que o bismutato de s\u00f3dio pode existir em uma forma de mat\u00e9ria qu\u00e2ntica conhecida como “semimetal topol\u00f3gico tridimensional de Dirac”, ou 3DTDS na sigla em ingl\u00eas (three-dimensional topological Dirac semi-metal).<\/p>\n
Esta \u00e9 a primeira confirma\u00e7\u00e3o experimental da exist\u00eancia de f\u00e9rmions 3D de Dirac no interior maci\u00e7o de um material, um novo estado da mat\u00e9ria que s\u00f3 foi proposto pelos te\u00f3ricos muito recentemente. <\/p>\n
“Um 3DTDS \u00e9 a contrapartida tridimensional natural do grafeno, com mobilidade e velocidade dos el\u00e9trons similares ou ainda melhores,” disse Yulin Chen, coautor do experimento. <\/p>\n
“Gra\u00e7as aos seus f\u00e9rmions de Dirac 3D no material maci\u00e7o, um 3DTDS tamb\u00e9m apresenta uma intrigante magnetorresist\u00eancia linear n\u00e3o satur\u00e1vel que pode ser ordens de magnitude maior do que os materiais GMR usados hoje nos discos r\u00edgidos, e ele abre o caminho para a fabrica\u00e7\u00e3o de sensores \u00f3pticos mais eficientes,” acrescentou Chen. <\/p>\n
Com isso, o bismutato de s\u00f3dio cont\u00e9m nada menos do que as principais propriedades de dois dos materiais mais revolucion\u00e1rios pesquisados atualmente: o pr\u00f3prio grafeno e os isolantes topol\u00f3gicos, os atuais astros da spintr\u00f4nica, materiais cristalinos que s\u00e3o eletricamente isolantes na massa, mas que conduzem na superf\u00edcie. <\/p>\n
Desafios <\/p>\n
Mas nem tudo dever\u00e1 acontecer da noite para o dia. <\/p>\n
O bismutato de s\u00f3dio \u00e9 inst\u00e1vel demais para ser usado em circuitos computacionais sem ser devidamente “embalado”. <\/p>\n
Outras equipes apresentaram simultaneamente outros compostos que parecem apresentar propriedades similares, mas que tamb\u00e9m precisam ser estudados mais a fundo. <\/p>\n
De qualquer forma, a descoberta levar\u00e1 \u00e0 busca de materiais similares, eventualmente mais adequados para a constru\u00e7\u00e3o de circuitos pr\u00e1ticos. <\/p>\n
Em laborat\u00f3rio, o bismutato de s\u00f3dio poder\u00e1 ser utilizado para demonstrar as potenciais aplica\u00e7\u00f5es de sistemas 3DTDS, que oferecem algumas vantagens importantes em rela\u00e7\u00e3o ao grafeno. <\/p>\n
“Um sistema 3DTDS poderia proporcionar uma melhoria significativa na efici\u00eancia em muitas aplica\u00e7\u00f5es em rela\u00e7\u00e3o ao grafeno por causa de seu volume 3D,” analisou Chen. “Al\u00e9m disso, a prepara\u00e7\u00e3o de filmes atomicamente finos de grafeno de dom\u00ednio \u00fanico ainda \u00e9 um desafio. Poderia ser mais f\u00e1cil fabricar dispositivos do tipo grafeno para uma ampla gama de aplica\u00e7\u00f5es usando sistemas 3DTDS”. <\/p>\n
Bibliografia: <\/p>\n Discovery of a Three-dimensional Topological Dirac Semimetal Na3Bi Autor: Inova\u00e7\u00e3o Tecnol\u00f3gica<\/b><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" O grafeno vem sendo saudado como material maravilha gra\u00e7as \u00e0s propriedades derivadas de sua natureza bidimensional, uma folha com apenas um \u00e1tomo de espessura – um grafeno multidimensional seria melhor descrito como grafite. Contudo, pesquisadores anunciaram uma descoberta inusitada: um material que n\u00e3o \u00e9 feito de carbono, mas que essencialmente se comporta como um grafeno […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6,35],"tags":[],"class_list":{"0":"post-24414","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-noticias","7":"category-pesquisa-e-desenvolvimento"},"yoast_head":"\n
\nZhongkai Liu, Bo Zhou, Yi Zhang, Zhijun Wang, Hongming Weng, Dharmalingam Prabhakaran, Sung-Kwan Mo, Zhi-Xun Shen, Zhong Fang, Xi Dai, Zahid Hussain, Yulin Chen
\nScience
\nVol.: Published Online
\nDOI: 10.1126\/science.1245085<\/em><\/p>\n