Os físicos aprenderam a controlar os estados quânticos de moléculas individuais

Pesquisadores da Universidade Aalto e da Universidade de Jyväskylä mudaram os estados quânticos dos indivíduos

moléculas usando um substrato eletricamente controlado. Isso ajudará no desenvolvimento de novos materiais e na criação de minúsculas memórias que armazenam dados em nível molecular.

Em seu trabalho, os físicos usaramum substrato semicondutor feito de telureto de estanho (SnTe). Os pesquisadores demonstraram que o efeito ferroelétrico – capacidade do SnTe de adquirir polarização espontânea que pode ser controlada por um campo elétrico externo – permite sintonizar o estado interno das moléculas colocadas no substrato.

Os pesquisadores observam que definir propriedadesmoléculas é fornecida por campos elétricos internos, que são gerados quando a voltagem é aplicada ao substrato. O método proposto pelos cientistas ainda não está pronto para escalabilidade, mas abre um novo rumo para o desenvolvimento de materiais com propriedades controladas.

Controle de moléculas em um substrato ferroelétrico. Imagem: Mohammad Amini et al., Materiais Avançados

Controlando os estados internos do quantumsistemas é um dos maiores desafios em materiais quânticos, observam os cientistas. No nível mais profundo, moléculas individuais podem exibir diferentes estados quânticos, mesmo que tenham o mesmo número de elétrons. Esses estados estão associados a diferentes configurações eletrônicas, que podem levar a propriedades completamente diferentes.

Capacidade de gerenciar configuração eletrônicamoléculas individuais no futuro permitirão o desenvolvimento de materiais moleculares artificiais com estados comutáveis. Por outro lado, acrescentam os cientistas, isto permitirá uma maior miniaturização da memória clássica do computador, uma vez que as duas configurações permitirão que 0 e 1 sejam codificados na unidade de memória clássica a nível molecular.

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Na capa: ilustração artística de uma molécula sobre substrato ferroelétrico. Imagem: José Lado, Universidade Aalto