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A 300 km/s rumo a
um disco rígido de nióbio
Redação do Site Inovação Tecnológica
O nióbio, já bastante pesquisado no
campo dos supercondutores,
agora encontra seu espaço no campo da
eletrônica. [Imagem: Yulin Chen]
HD de nióbio
Uma equipe do Instituto Max
Planck de Físico-Química dos Sólidos, na Alemanha, descobriu que a resistência
elétrica de um composto de nióbio e fósforo aumenta enormemente quando o
material é exposto a um campo magnético.
Este efeito, chamado magnetorresistência gigante,
é responsável pela grande capacidade de armazenamento dos discos rígidos
modernos, mas até agora se acreditava que ele ocorria apenas em alguns
materiais com uma estrutura muito complexa - e, por decorrência, difíceis de
fabricar e caros.
O fosfeto de nióbio (NbP), por
sua vez, é um material simples, que pode ser fabricado muito facilmente a um
custo muito mais baixo.
Elétrons relativísticos
Os discos rígidos modernos
dependem do fenômeno da magnetorresistência gigante para alterar a resistência
de um material expondo-o a um campo magnético. Para obter esse efeito, a
indústria tem usado vários materiais empilhados uns em cima dos outros, em uma
estrutura detalhada, quase uma filigrana.
A surpresa é que o simples
fosfeto de nióbio apresenta
uma alteração da resistência por um fator de 10.000, o que o torna
incrivelmente mais eficiente nessa tarefa.
A resistência do fosfeto nióbio
muda tão drasticamente sob um campo magnético porque o material tem portadores
de carga super-rápidos, conhecidos como elétrons relativísticos, que se movem em
torno de um milésimo da velocidade da luz, ou seja, a 300 quilômetros por
segundo - alguns deles chegam a se comportar como se não tivessem massa.
Magnetorresistência
Os portadores de carga - os
elétrons - são desviados em sua trajetória ao longo de um material por um
fenômeno conhecido como força de Lorentz.
Esta força provoca um aumento do
percentual de elétrons que começam a fluir no sentido "errado"
conforme o campo magnético aumenta, aumentando assim a resistência elétrica. É
por isto que esta propriedade é conhecida como magnetorresistência.
"O efeito que descobrimos
no fosfeto de nióbio certamente poderá ser melhorado por meio de um projeto
cuidadoso do material. Esta classe de materiais, portanto, tem um enorme
potencial para futuras aplicações em tecnologia da informação," resumiu o
professor Binghai Yan, coordenador do trabalho.
Bibliografia:
Extremely large
magnetoresistance and ultrahigh mobility in the topological Weyl semimetal
candidate NbP
Chandra Shekhar, Ajaya K. Nayak, Yan Sun, Marcus Schmidt, Michael Nicklas, Inge Leermakers, Uli Zeitler, Yurii Skourski, Jochen Wosnitza, Zhongkai Liu, Yulin Chen, Walter Schnelle, Horst Borrmann, Yuri Grin, Claudia Felser, Binghai Yan
Nature Physics
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nphys3372
Chandra Shekhar, Ajaya K. Nayak, Yan Sun, Marcus Schmidt, Michael Nicklas, Inge Leermakers, Uli Zeitler, Yurii Skourski, Jochen Wosnitza, Zhongkai Liu, Yulin Chen, Walter Schnelle, Horst Borrmann, Yuri Grin, Claudia Felser, Binghai Yan
Nature Physics
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nphys3372