Pesquisadores da Universidade de Konstanz desenvolveram uma técnica para alterar as propriedades magnéticas de materiais usando pulsos de laser, transformando efetivamente um material em outro à temperatura ambiente. Ao excitar pares de magnons em cristais comuns de hematita, o método permite o controle não térmico de estados magnéticos e a transmissão potencial de dados em velocidades de terahertz. Esse avanço pode permitir o estudo de efeitos quânticos sem resfriamento extremo.
Uma equipe de físicos liderada por Davide Bossini na Universidade de Konstanz alcançou um avanço significativo na ciência dos materiais ao usar luz para remodelar o comportamento magnético de sólidos. A técnica envolve pulsos de laser que excitam coherentemente pares de magnons — quanta de ondas de spin — em altas frequências, influenciando as frequências e amplitudes de outros magnons sem gerar calor. Esse processo não térmico altera o conjunto único de ressonâncias magnéticas do material, descrito por Bossini como seu 'DNA magnético' ou 'impressão digital', fazendo com que ele se comporte temporariamente como um material diferente.
A descoberta, publicada em Science Advances em 24 de outubro de 2025 (volume 11, número 25, DOI: 10.1126/sciadv.adv4207), foi inesperada. 'O resultado foi uma grande surpresa para nós. Nenhuma teoria jamais o previu', afirmou Bossini. Ele enfatizou que 'os efeitos não são causados pela excitação do laser. A causa é a luz, não a temperatura', permitindo controle preciso sobre as propriedades magnéticas.
O método depende de cristais de hematita amplamente disponíveis, um minério de ferro usado historicamente em bússolas. Diferente de abordagens anteriores limitadas à excitação de magnons de baixa frequência, esta visa diretamente pares de alto momento, abrindo possibilidades para armazenamento e transmissão de dados em velocidades de terahertz na spintrônica. Ele aborda gargalos de dados de IA e Internet das Coisas ao aproveitar ondas de spin coletivas.
Além disso, a técnica sugere potencial para condensados de Bose-Einstein de magnons de alta energia à temperatura ambiente, permitindo pesquisas quânticas sem resfriamento próximo ao zero absoluto. O trabalho foi realizado no Centro Colaborativo de Pesquisa SFB 1432 sobre flutuações e não linearidades na matéria. Os autores incluem Christoph Schönfeld, Lennart Feuerer, Julian Bär e outros, com contribuições de Wolfgang Belzig, Ulrich Nowak, Alfred Leitenstorfer, Dominik Juraschek e Davide Bossini.