Dos autores Kirill Yu. Povarov, David E. Graf, Andreas Hauspurg, Sergei Zherlitsyn, Joachim Wosnitza, Takahiro Sakurai, Hitoshi Ohta, Shojiro Kimura, Hiroyuki Nojiri, V. Ovidiu Garlea, Andrey Zheludev, Armando Paduan-Filho, Michael Nicklas & Sergei A. Zvyagin.
Em Nature Communications, vol. 15, 2295 (2024).
Informações do pesquisador Armando Paduan.
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O magnetismo é uma força presente na vida cotidiana, por se manifestar em um grande número de aparelhos que fazem parte do dia-a-dia. Seu estudo atrai a atenção de pesquisadores por possibilitar um melhor entendimento dos fenômenos que ocorrem na constituição da matéria. Da mesma forma, o estudo das propriedades magnéticas de um material torna-se atrativo por ser fortemente dependente da temperatura, isto é, seus efeitos agem de forma mais acentuada em baixas temperaturas, principalmente os efeitos quânticos da matéria. Assim sendo, a combinação magnetismo-baixas temperaturas tornou-se um objeto de investigação em vários campos da física experimental.
Paradoxalmente, magnetos quânticos são definidos como materiais magnéticos em que uma possível ordem magnética é destruída, mesmo à temperatura zero, por fortes flutuações quânticas de spin, em que fenômenos críticos devem ser considerados. Por outro lado, a ordem magnética nesses materiais pode ser recuperada pelo uso de procedimentos específicos, como acontece com a aplicação de um campo magnético no sistema organo-metálico de Níquel, NiCl2.4SC(NH2)2, o DTN. Neste sistema, os íons magnéticos a baixas temperaturas puderam ser considerados como um estado da matéria conhecido como condensado de Bose-Einstein de magnons (CBE). No atual trabalho, usamos o efeito de pressões hidrostáticas no DTN como alternativa para recuperar a ordem magnética.
Com o objetivo de tornar a investigação mais completa, além de estudos em nosso Laboratório no IFUSP, estabelecemos colaborações com outros centros de pesquisa, na Alemanha (Laboratório de Altos Campos de Dresden), Japão (Kobe University), Suiça (ETH Zurich) e EUA (Los Alamos National Laboratory). A cooperação com estes centros, cada qual líder em sua especilidade, tornou possível realizar um trabalho que, antes de ser uma adição de experimentos, tornou-se uma complementação de técnicas de investigação, possibilitando a estruturação de um trabalho com resultados notáveis. Em um primeiro trabalho, determinamos uma diminuição consistente da massa dos magnons no DTN com o aumento da diluição magnética. Neste trabalho, realizamos medidas no DTN submetido a altas pressões. As técnicas de medidas sob efeito de diluição e de pressão são complementares, e ambas conduzem a interpretações sobre a variação da massa de magnons, estabelecendo o DTN como uma perfeita plataforma para a investigação de fenômenos críticos.
O roteiro para a continuação deste trabalho é uma proposta que conduza a uma diminuição da massa dos magnons até a sua eventual aniquilação.
As amostras de DTN foram preparadas em nosso laboratório do IFUSP, com apoio do CNPq e da FAPESP.
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Apoios: CNPq (304455-2021-0) e FAPESP (2021-12470-8).
