Um grupo de investigadores do Centro de Investigação Julich, na Alemanha, sintetizou um semimetal bidimensional na forma de uma liga ultrafina de ferro e paládio, com apenas dois átomos de espessura, depositada sobre um cristal de paládio puro.
Utilizando uma técnica de imagem de última geração chamada microscopia de momento resolvido por spin, a equipa demonstrou experimentalmente que a liga permite a condução selectiva de apenas um tipo de spin, confirmando a tão procurada semimetalicidade bidimensional.
“Notavelmente, o material não requer uma estrutura cristalina perfeita, o que é uma grande vantagem para a fabricação no mundo real. As suas propriedades electrónicas especiais podem ser ajustadas com precisão, acordando o teor de ferro”, explicou Xin Tan.
A descoberta acaba também com a suposição de longa data de que o acoplamento spin-órbita — uma interacção entre o spin de um eléctron e o seu movimento — impede a semimetalicidade. “Em vez disso, quando cuidadosamente equilibrado com a troca magnética de átomos de ferro, o acoplamento spin-órbita ajuda a possibilitar o efeito, como pudemos demonstrar”, explicou o professor Ying-Jiun Chen.
O novo material pode servir de base para componentes espintrónicos, como filtros de spin e sistemas de torque spin-órbita, que são cruciais para alternar estados magnéticos em chips de memória. Como funciona à temperatura ambiente e se integra bem com a tecnologia de película fina, a liga oferece um caminho promissor para aplicações práticas.
Além disso, o material tem uma característica rara: a sua polarização de spin ocorre na direcção oposta à magnetização, um fenómeno que pode abrir caminho para novas funcionalidades em componentes magnéticos em nanoescala.
