Pesquisadores da Universidade de Nanjing identificaram um novo estado quântico da matéria em um material fino de carbono, no qual os elétrons não são totalmente bidimensionais nem tridimensionais. A descoberta, denominada efeito Hall anômalo transdimensional, surgiu inesperadamente durante experimentos em campos magnéticos. Lei Wang e sua equipe confirmaram o fenômeno após um ano de análise.
Lei Wang, da Universidade de Nanjing, na China, e seus colegas estavam examinando um material fino de átomos de carbono dispostos em losangos, com o objetivo de observar correntes de elétrons eficientes. Quando imersos em um campo magnético, os elétrons exibiram um comportamento incomum, apresentando um efeito Hall sob dois campos magnéticos mutuamente perpendiculares. Isso permitiu movimentos de loop tanto horizontal quanto verticalmente em um material de apenas 2 a 5 nanômetros de espessura, o que não deveria suportar tal movimento semelhante ao tridimensional em ambas as direções simultaneamente. A equipe nomeou isso de efeito Hall anômalo transdimensional (TDAHE, na sigla em inglês), um fenômeno anteriormente não observado e não previsto pela teoria. Wang afirmou: “O TDAHE surgiu como uma surpresa completa, um fenômeno nunca visto em nenhum outro material antes, nem qualquer teoria prevê isso”. Após as medições iniciais, eles passaram cerca de um ano verificando os dados por meio de experimentos de acompanhamento e amostras adicionais, descartando erros. O estado não mistura características 2D e 3D, mas representa um regime distinto, segundo Wang. Andrea Young, da Universidade da Califórnia, em Santa Barbara, descreveu os estados dos elétrons como carentes de simetria de três maneiras, comparando-o a um “quarto de metal”, onde simetrias limitam as capacidades dos elétrons. O grupo de Wang planeja novos estudos em outros materiais usando ferramentas avançadas, como sensores magnéticos à base de diamante. As descobertas aparecem na revista Nature.
