MOSCOU — Pesquisadores da Universidade Estadual de Chelyabinsk (ChelSU) desenvolveram uma nova liga que pode aumentar significativamente o desempenho dos computadores. Essa descoberta permitirá a criação de microchips que exploram as propriedades quânticas dos elétrons. Os resultados da pesquisa foram publicados no Journal of Magnetism and Magnetic Materials.
De acordo com os cientistas da ChelSU, os computadores modernos estão se aproximando dos limites de suas capacidades. A tecnologia de computação atual encontra dificuldades em tarefas que o cérebro humano realiza facilmente, como reconhecimento facial instantâneo, compreensão de linguagem complexa ou previsão de eventos imprevisíveis. Isso exige a implementação de soluções fundamentalmente novas na área da computação.
Oksana Pavlukhina, professora associada do Departamento de Radiofísica e Eletrônica da ChelSU, afirmou que a spintrônica é uma das áreas mais promissoras para superar as limitações atuais. Ao contrário da eletrônica tradicional, que se baseia na carga do elétron, os dispositivos spintrônicos utilizam o spin — uma propriedade quântica intrínseca do elétron que define suas características magnéticas.
Pavlukhina explicou que, se um computador tradicional fosse comparado a um sistema de encanamento onde a informação é um fluxo de água (carga elétrica), a spintrônica trabalha com a “rotação” de cada “molécula de água” individual (o spin do elétron). Essa abordagem permite o desenvolvimento de dispositivos computacionais significativamente mais rápidos e que consomem menos energia.
Os pesquisadores enfatizaram que, para a criação de tais dispositivos, são essenciais materiais especiais com alto nível de polarização de spin. Esse indicador determina a proporção de elétrons no material que estão orientados em uma única direção, o que influencia diretamente a eficiência e a estabilidade do aparelho potencial.
Na busca por esses materiais, os especialistas da universidade focaram em uma classe promissora de compostos — as ligas de Heusler, conhecidas por suas propriedades magnéticas especiais. Eles selecionaram ligas de Heusler tricompontes com baixos valores de polarização de spin, que antes não apresentavam perspectivas para a spintrônica, e investigaram a possibilidade de criar ligas tetracompontes com propriedades aprimoradas a partir delas.
Utilizando a teoria do funcional da densidade, a equipe conseguiu sintetizar novas ligas que exibem valores elevados de polarização de spin. Pavlukhina comentou: “Nossos cálculos mostraram que uma liga com uma mistura parcial de gálio e arsênio apresenta um comportamento semimetálico estável com cem por cento de polarização de spin”.
Essa pesquisa fundamental oferece uma metodologia para modificar intencionalmente a composição das ligas a fim de conferir-lhes as propriedades desejadas. Futuramente, os cientistas planejam continuar a busca por ligas promissoras para a construção de dispositivos spintrônicos.
