Um grupo de investigadores conseguiu detetar sinais magnéticos muito fracos em metais do dia a dia, como o ouro, o cobre e o alumínio, utilizando apenas luz e uma técnica refinada. Esta descoberta, publicada na revista científica Nature Communications, permite medir fenómenos que até agora eram considerados invisíveis, conforme detalhado no comunicado da Universidade Hebraica de Jerusalém.
O fim de um mistério com 150 anos
O Efeito Hall, descoberto há quase século e meio, explica a forma como as correntes elétricas se curvam quando são expostas a um campo magnético. Enquanto este efeito é forte em materiais como o ferro, nos metais não magnéticos a sua presença é muito mais fraca. A existência de um conceito relacionado, conhecido como efeito Hall ótico, já era aceite de forma teórica, mas mostrava-se demasiado subtil para ser captada com luz visível. Amir Capua, professor responsável pelo projeto, compara esta procura à tentativa de ouvir um sussurro numa sala barulhenta durante várias décadas.
A equipa, liderada pelo professor e pelo candidato a doutoramento Nadav Am Shalom, contou com a colaboração do Instituto Weizmann de Ciência, da Universidade Estadual da Pensilvânia e da Universidade de Manchester. O foco do estudo passou por perceber como medir estes efeitos magnéticos reduzidos em metais que não se comportam como ímanes na vida quotidiana.
A técnica que torna o invisível percetível
Para ultrapassar esta barreira, os cientistas aperfeiçoaram um método chamado efeito Kerr magneto-ótico, conhecido pela sigla MOKE. Esta tecnologia recorre a um laser azul de 440 nanómetros para observar como o magnetismo altera a reflexão da iluminação. Através de uma modulação forte do campo magnético externo, a sensibilidade do equipamento foi aumentada o suficiente para registar sinais no cobre, ouro, alumínio, tântalo e platina.
Os resultados mostraram que o comportamento destes eletrões é mais complexo do que a teoria de Lorentz-Drude descreve de forma isolada, apresentando dinâmicas de plasma e transições interbandas. O ruído registado nas medições também não se revelou aleatório, uma vez que escalava de acordo com o acoplamento spin-órbita dos metais, uma propriedade que liga o movimento dos eletrões à sua rotação.
Esta descoberta impulsiona os avanços em áreas complexas como a memória magnética, a spintrónica e a computação quântica. Por não exigir fios, temperaturas extremamente baixas ou ímanes de grandes dimensões, o método apresenta-se como uma solução mais simples e menos invasiva para a engenharia e ciência dos materiais, resolvendo um problema científico histórico através de uma abordagem ótica inovadora.
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