Pesquisadores de Física descobrem um novo efeito no grafeno

Um grupo de pesquisadores, entre eles, o professor Van Sérgio Alves, docente do Programa de Pós-Graduação em Física da Universidade Federal do Pará (PPGF/UFPA), teve o trabalho sobre grafeno intitulado Interaction Induced Quantum Valley Hall Effect (Efeito Hall Quântico de Valley no Grafeno Induzido pela Interação) aceito para publicação na revista internacional Physical Review X,uma das mais respeitadas revistas científicas sobre pesquisas em Física.

O estudo foi iniciado na UFPA entre os anos de 2012 e 2013 e, além do professor Van Sérgio, contou com a participação do docente Eduardo Cantera Marino, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ); de Cristiane de Morais Smith, docente na Universidade de Utrecht, dos Países Baixos; e do doutorando pela UFRJ Leandro Oliveira do Nascimento (ex-aluno do curso de Mestrado em Física da UFPA). Todos os membros da pesquisa são brasileiros e, para a realização dela, tiveram o fomento da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (Faperj).

A pesquisa – O grafeno é, essencialmente, uma folha de átomos de carbono organizados numa estrutura hexagonal, semelhante ao formato do favo de mel, e tem a espessura de apenas um átomo. É extremamente forte, leve, flexível, ótimo condutor de eletricidade e quase totalmente transparente. O trabalho teve como uma de suas metas descrever completamente o papel da interação eletromagnética existente entre os elétrons-p do grafeno (que fazem o papel de partículas carregadas) e o fóton, a partícula intermediadora da interação eletromagnética entre os elétrons.

Trabalhos na literatura nunca consideraram a interação completa, e a pesquisa realizada na UFPA/UFRJ/UU sobre o grafeno conseguiu explicar a origem da condutividade elétrica mínima longitudinal, além de calcular a sua correção quântica. Os resultados também indicam o surgimento de um novo e espetacular efeito, uma condutividade transversa de Valley quantizada e universal em temperaturas da ordem de dois Kelvin (equivalente a -271ºC), gerada também por efeitos quânticos. Esse trabalho é um importante passo no sentido de considerar efeitos dinâmicos da interação eletromagnética no grafeno, até então não investigada na literatura sobre o assunto, além de ser um trabalho pioneiro para uma nova linha de pesquisa, a "valleytrônica".

Motivação - Para o professor Van Sérgio Alves, a publicação mostra a importância das parcerias e colaborações realizadas e evidencia o nível da qualidade de pesquisa na UFPA em aplicações da teoria quântica de campos na Física da matéria condensada. “Esperamos que o nosso trabalho possa motivar professores e estudantes a entrar nessa linha de pesquisa, de tal forma que a UFPA esteja dentro desse importante cenário de pesquisa internacional que culmina no desenvolvimento e produção de novos conhecimentos e tecnologia”, destacou.

Reconhecimento internacional - A revista Physical Review X (PRX) é desenvolvida pela American Physical Society - APS (Sociedade Americana de Física) e somente trabalhos de alta qualidade têm publicação aceita, após passar por rigorosa avaliação. A visibilidade da PRX é grande por ser de acesso livre on-line, mesmo fora de instituições de pesquisa.

Texto: Rafael Rocha – Assessoria de Comunicação da UFPA
Fotos: Divulgação
http://www.portal.ufpa.br/imprensa/noticia.php?cod=10152