A revolução tecnológica pode estar prestes a dar mais um salto com a descoberta de que ondas de spin magnético, conhecidas como magnons, são capazes de gerar sinais elétricos detectáveis. O estudo, conduzido por engenheiros da Universidade de Delaware e publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences, sugere uma integração inédita entre componentes elétricos e magnéticos, capaz de acelerar processadores e reduzir o consumo de energia em larga escala.
Atualmente, cada operação feita por um computador depende da troca de informações entre sistemas elétricos e magnéticos, uma limitação que gera calor, desperdício e atraso. O novo modelo de computação propõe eliminar esse gargalo por meio do uso direto de propriedades magnéticas na lógica dos dispositivos.
Por que os magnons são tão promissores?
Os magnons representam ondas de spin que se propagam sem movimentar cargas elétricas. Isso significa que:
- Não há resistência elétrica, portanto, menos calor é gerado;
- As informações fluem com mais eficiência, mesmo em altas frequências;
- O gasto energético é reduzido, tornando o sistema mais sustentável.
Nos materiais antiferromagnéticos, os spins dos elétrons se alternam para cima e para baixo, criando uma estrutura estável e equilibrada. Essa configuração permite que os magnons se propaguem em frequências de terahertz, cerca de mil vezes mais rápidas do que em materiais ferromagnéticos convencionais.
No entanto, detectar e controlar esses magnons era, até agora, um dos maiores desafios da física aplicada, algo que o novo estudo começa a resolver.
A chave: detectar o invisível
Usando simulações avançadas, os pesquisadores descobriram que o movimento dos magnons pode gerar uma polarização elétrica mensurável. Em outras palavras, as ondas magnéticas podem produzir uma tensão elétrica real, algo essencial para sua aplicação em chips de próxima geração.
Essa descoberta abre a porta para uma nova categoria de dispositivos capazes de usar campos elétricos e até luz para manipular magnons, substituindo os fios convencionais por canais magnéticos ultrarrápidos.
O próximo passo: luz, calor e controle
Os cientistas estão agora testando experimentalmente os efeitos previstos, investigando como:
- Diferenças de temperatura influenciam o fluxo de magnons;
- O momento angular orbital dessas ondas interage com os átomos do material;
- A luz pode ser usada para controlar o transporte magnético.
Essas investigações apontam para um cenário em que chips híbridos elétrico-magnéticos poderão processar dados com velocidade de terahertz, exigindo menos energia e gerando menos calor, um avanço com implicações diretas para a computação quântica, inteligência artificial e dispositivos móveis.
