Cientistas fazem ressonância magnética em um único átomo – NoroesteOnline.com

Cientistas fazem ressonância magnética em um único átomo

13 de julho de 2019
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Usando uma técnica conhecida como microscópio de tunelamento com varredura, cientistas do Centro de Nanociência Quântica realizaram a menor imagem de ressonância magnética, em um único átomo.

O Centro faz parte do Instituto de Ciência Básica da Universidade de Mulheres Ewha, na Coreia do Sul.

O experimento

Sim, estamos falando do mesmo tipo de ressonância magnética que pode ser feito em hospitais, para fazer imagens do corpo humano e diagnosticar doenças.

No caso do átomo, no entanto, o processo só foi possível por conta da tecnologia de tunelamento com varredura, um microscópio com uma “ponta” de metal que permite que os cientistas digitalizem átomos individuais.

Os elementos ressonados no estudo foram ferro e titânio, ambos magnéticos. A ponta de metal do microscópio serviu como uma máquina de ressonância magnética, realizando um mapa tridimensional dos átomos com uma resolução nunca antes alcançada.

O “mapa” é feito através de uma varredura da interação entre dois spins (possíveis orientações de partículas subatômicas carregadas), um na ponta de metal e outro na amostra que está sendo ressonada.

“A interação magnética que medimos depende das propriedades de ambos os spins, o da ponta e o da amostra. Por exemplo, o sinal que vemos para os átomos de ferro são muito diferentes dos átomos de titânio, o que nos permite distinguir diferentes tipos de átomos por sua assinatura de campo magnético e torna nossa técnica muito poderosa”, explicou o principal autor do estudo, Dr. Philip Willke, ao Phys.org.

Aplicações

A técnica tem muitas aplicações possíveis, por exemplo, nos campos da computação quântica e da medicina, para desenvolver novos materiais e medicamentos.

O próximo passo do estudo é utilizar a tecnologia para pesquisar estruturas e fenômenos mais complexos, como mapear moléculas e materiais magnéticos.

“Muitos fenômenos magnéticos ocorrem em escala nanométrica, incluindo a recente geração de dispositivos de armazenamento magnético. Agora planejamos estudar uma variedade de sistemas usando nossa ressonância magnética microscópica”, disse o Dr. Yujeong Bae, outro pesquisador do estudo.

“Estou muito animado com os resultados. É certamente um marco em nosso campo e tem implicações muito promissoras para pesquisas futuras. A capacidade de mapear spins e seus campos magnéticos com precisão inimaginável anteriormente nos permite obter um conhecimento mais profundo sobre a estrutura da matéria e abre novos campos de pesquisa básica”, concluiu Andreas Heinrich, diretor do Centro de Nanociência Quântica.

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