Physics News Update nº 836
O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 836, de 21 de agosto de 2007 por Phillip F. Schewe. PHYSICS NEWS UPDATE
PULSO ELÉTRICO DE FEMTOSSEGUNDO ATIVADO POR LUZ. Cientistas no Canadá imaginam o uso de campos eletromagnéticos de luz laser para induzir e reverter pequenas correntes elétricas ao longo de fios moleculares, sem o uso da aplicação de uma voltagem aplicada através das pontas. Eles conseguiriam este feito mediante a aplicação de pulsos de laser especiais, contendo ondas de luz em duas freqüências diferentes, sobre uma molécula de poliacetileno, usada como uma junção entre dois fios metálicos em ambas extremidades ( ver figura em http://www.aip.org/png/2007/286.htm). Dependendo das exatas freqüências usadas, a duração em tempo do pulso e a relação de fase entre as duas componentes da luz, o pulso induzido de fluxo elétrico poderia consistir desde um único elétron, até muitos. Para o caso de um elétron posto em movimento pelo pulso laser de 400 femtossegundos, a “corrente” elétrica resultante seria de cerca de 0,4 microamperes.
Por que usar luz, no lugar de voltagem, para ativar eletricidade? Porque isto pode ser feito com lasers na escala de femtossegundos. Ignacio Franco diz que um uso potencial de eletricidade ativada por laser seria em futuros dispositivos optoeletrônicos tais como nanocomutadores utra-rápidos. (Franco, Shapiro e Brumer, Physical Review Letters, artigo em publicação)
OBSERVANDO POLARIZAÇÃO MAGNÉTICA EM ÁTOMOS SINGELOS. Físicos, da Universidade da Califórnia em Berkeley e no Laboratório de Pesquisas Naval, conseguiram medir as propriedades de spin de átomos individuais adicionados a uma superfície metálica. Eles fizeram isto, primeiro formando ilhas triangulares, na escala de nanômetros, de Cobalto por sobre um cristal de Cobre. O Cobalto é ferromagnético, o que significa que os spins dos átomos de cobalto nas ilhas se alinham todos para cima juntos (metade das ilhas tem seus spins coletivo apontando para cima, enquanto a outra metade aponta para baixo).
Átomos adicionais (adátomos = adatoms = aditional atoms) magnéticos, pulverizados em cima das ilhas têm sipns que interagem magneticamente com o Cobalto subjacente, fazendo com que os spins dos adátomos ou se alinhem ou contra-alinhem com os spins das ilhas subjacentes. Assim, quando uma pequena quantidade de átomos de Ferro (também foram usados átomos de Cromo) é despejada sobre as ilhas, eles imediatamente se tornam orientados (polarizados) pelo contato com uma ilha de Cobalto. Desta forma, átomos isolados (até 5 nm de separação) foram preparados com um estado de polarização definido (ver figura em aip.org/png/2007/285.htm).
A seguir, os níveis quânticos de energia dos adátomos magnéticos foram estudados, usando-se uma ponta de um microscópio de tunelamento (scanning tunneling microscope = STM), o qual tinha sido, ele próprio, magnetizado. Os níveis de energia quântica dos adátomos de Ferro e Cromo foram amostrados mediante a observação das correntes que fluiam dos adátomos para a ponta do STM. A corrente medida assim será maior ou menor, dependendo da polarização do spin da ponta estar alinhada a favor ou contra cada adátomo individual observado.
Os estados de energia dos adátomos são vistos de maneira diferente para estados de spin-up e spin-down, indicando que os átomos de Ferro e Cromo se acoplam magneticamente ao Cobalto com polaridade oposta. Um dos pesquisadores, Michael Crommie, da UCB, diz que ainda é muito cedo para tentar armazenar dados na forma de átomos individualmente polarizados. Em lugar disto, eles estão procurando compreender como o spin de um átomo individual é influenciado por seu ambiente, com vistas a aplicações futuras em spintrônica e aplicações informáticas. (Yayon et al., Physical Review Letters, 10 de agosto de 2007; website do laboratório: http://physics.berkeley.edu/research/crommie/)
BEN STEIN, co-editor do Physics News Update, quase que desde seu surgimento, 17 anos atrás, deixou a AIP para assumir um importante cargo de informação pública no NIST-Gaithersburg. Durante seus anos na AIP, ben foi uma figura importante no funcionamento da sala de imprensa de grandes encontros da AIP, no estabelecimento de técnicas de comunicação externa inovativas, tais como “salas de imprensa virtuais” (e.g., http://www.acoustics.org/press/index.html#t01), e na publicação dos resultados das pesquisas das sociedades-membros da AIP em geral.
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PULSO ELÉTRICO DE FEMTOSSEGUNDO ATIVADO POR LUZ. Cientistas no Canadá imaginam o uso de campos eletromagnéticos de luz laser para induzir e reverter pequenas correntes elétricas ao longo de fios moleculares, sem o uso da aplicação de uma voltagem aplicada através das pontas. Eles conseguiriam este feito mediante a aplicação de pulsos de laser especiais, contendo ondas de luz em duas freqüências diferentes, sobre uma molécula de poliacetileno, usada como uma junção entre dois fios metálicos em ambas extremidades ( ver figura em http://www.aip.org/png/2007/286.htm). Dependendo das exatas freqüências usadas, a duração em tempo do pulso e a relação de fase entre as duas componentes da luz, o pulso induzido de fluxo elétrico poderia consistir desde um único elétron, até muitos. Para o caso de um elétron posto em movimento pelo pulso laser de 400 femtossegundos, a “corrente” elétrica resultante seria de cerca de 0,4 microamperes.
Por que usar luz, no lugar de voltagem, para ativar eletricidade? Porque isto pode ser feito com lasers na escala de femtossegundos. Ignacio Franco diz que um uso potencial de eletricidade ativada por laser seria em futuros dispositivos optoeletrônicos tais como nanocomutadores utra-rápidos. (Franco, Shapiro e Brumer, Physical Review Letters, artigo em publicação)
OBSERVANDO POLARIZAÇÃO MAGNÉTICA EM ÁTOMOS SINGELOS. Físicos, da Universidade da Califórnia em Berkeley e no Laboratório de Pesquisas Naval, conseguiram medir as propriedades de spin de átomos individuais adicionados a uma superfície metálica. Eles fizeram isto, primeiro formando ilhas triangulares, na escala de nanômetros, de Cobalto por sobre um cristal de Cobre. O Cobalto é ferromagnético, o que significa que os spins dos átomos de cobalto nas ilhas se alinham todos para cima juntos (metade das ilhas tem seus spins coletivo apontando para cima, enquanto a outra metade aponta para baixo).
Átomos adicionais (adátomos = adatoms = aditional atoms) magnéticos, pulverizados em cima das ilhas têm sipns que interagem magneticamente com o Cobalto subjacente, fazendo com que os spins dos adátomos ou se alinhem ou contra-alinhem com os spins das ilhas subjacentes. Assim, quando uma pequena quantidade de átomos de Ferro (também foram usados átomos de Cromo) é despejada sobre as ilhas, eles imediatamente se tornam orientados (polarizados) pelo contato com uma ilha de Cobalto. Desta forma, átomos isolados (até 5 nm de separação) foram preparados com um estado de polarização definido (ver figura em aip.org/png/2007/285.htm).
A seguir, os níveis quânticos de energia dos adátomos magnéticos foram estudados, usando-se uma ponta de um microscópio de tunelamento (scanning tunneling microscope = STM), o qual tinha sido, ele próprio, magnetizado. Os níveis de energia quântica dos adátomos de Ferro e Cromo foram amostrados mediante a observação das correntes que fluiam dos adátomos para a ponta do STM. A corrente medida assim será maior ou menor, dependendo da polarização do spin da ponta estar alinhada a favor ou contra cada adátomo individual observado.
Os estados de energia dos adátomos são vistos de maneira diferente para estados de spin-up e spin-down, indicando que os átomos de Ferro e Cromo se acoplam magneticamente ao Cobalto com polaridade oposta. Um dos pesquisadores, Michael Crommie, da UCB, diz que ainda é muito cedo para tentar armazenar dados na forma de átomos individualmente polarizados. Em lugar disto, eles estão procurando compreender como o spin de um átomo individual é influenciado por seu ambiente, com vistas a aplicações futuras em spintrônica e aplicações informáticas. (Yayon et al., Physical Review Letters, 10 de agosto de 2007; website do laboratório: http://physics.berkeley.edu/research/crommie/)
BEN STEIN, co-editor do Physics News Update, quase que desde seu surgimento, 17 anos atrás, deixou a AIP para assumir um importante cargo de informação pública no NIST-Gaithersburg. Durante seus anos na AIP, ben foi uma figura importante no funcionamento da sala de imprensa de grandes encontros da AIP, no estabelecimento de técnicas de comunicação externa inovativas, tais como “salas de imprensa virtuais” (e.g., http://www.acoustics.org/press/index.html#t01), e na publicação dos resultados das pesquisas das sociedades-membros da AIP em geral.
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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.
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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.
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