Pesquisadores do MIT medem a geometria quântica de elétrons em materiais sólidos pela primeira vez

Um novo estudo permitiu que físicos do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e colaboradores medissem a geometria quântica de elétrons em sólidos. A pesquisa fornece insights sobre a forma e o comportamento dos elétrons em materiais cristalinos em nível quântico. A geometria quântica, que anteriormente estava limitada a previsões teóricas, foi agora observada diretamente, permitindo caminhos sem precedentes para a manipulação das propriedades dos materiais quânticos, de acordo com o estudo.

Novos caminhos para pesquisa de materiais quânticos

O estudar foi publicado na Nature Physics em 25 de novembro. Conforme descrito por Riccardo Comin, professor associado de física da turma de desenvolvimento de carreira de 1947 no MIT, a conquista é um grande avanço na ciência dos materiais quânticos. Numa entrevista ao Laboratório de Pesquisa de Materiais do MIT, Comin destacou que sua equipe desenvolveu um plano para obter informações completamente novas sobre sistemas quânticos. A metodologia utilizada pode potencialmente ser aplicada a uma ampla gama de materiais quânticos além daquele testado neste estudo.

Inovações técnicas permitem medição direta

O pesquisar empregou espectroscopia de fotoemissão com resolução de ângulo (ARPES), uma técnica anteriormente usada por Comin e seus colegas para examinar propriedades quânticas. A equipe adaptou o ARPES para medir diretamente a geometria quântica em um materials conhecido como steel kagome, que apresenta uma estrutura reticulada com propriedades eletrônicas únicas. Mingu Kang, primeiro autor do artigo e bolsista de pós-doutorado Kavli na Universidade Cornell, observou que esta medição se tornou possível devido à colaboração entre experimentalistas e teóricos de múltiplas instituições, incluindo a Coreia do Sul, durante a pandemia.

Estas experiências sublinham os esforços colaborativos e engenhosos envolvidos na realização deste avanço científico. Este avanço oferece novas possibilidades na compreensão do comportamento quântico dos materiais, abrindo caminho para inovações em computação, eletrônica e tecnologias magnéticas, conforme relatado na Nature Physics.