Cientistas do Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf descobriram estados de Floquet inéditos dentro de vórtices magnéticos extremamente pequenos, utilizando o mínimo de energia de ondas magnéticas. Essa descoberta, que desafia suposições anteriores, pode conectar a eletrônica, a espintrônica e as tecnologias quânticas. Os resultados foram publicados na revista Science.
Pesquisadores do Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) identificaram padrões de oscilação incomuns, conhecidos como estados de Floquet, dentro de vórtices magnéticos em discos ultrafinos feitos de materiais como níquel-ferro. Esses discos medem apenas micrômetros ou nanômetros de diâmetro, nos quais os momentos magnéticos se alinham em padrões circulares, semelhantes a agulhas de bússola em miniatura formando redemoinhos. Quando estimuladas, essas estruturas produzem magnons — excitações coletivas semelhantes a ondas que propagam informações sem transporte de carga, tornando-as promissoras para a computação do futuro. O Dr. Helmut Schultheiß, líder do projeto no Instituto de Física de Feixes de Íons e Pesquisa de Materiais do HZDR, observou: 'Esses magnons podem transmitir informações através de um ímã sem a necessidade de transporte de carga.' A equipe reduziu os discos a algumas centenas de nanômetros para estudar os efeitos na computação neuromórfica, mas observou pentes de frequência — séries de linhas estreitamente espaçadas — em vez de sinais de ressonância únicos. Schultheiß relembrou: 'A princípio, presumimos que fosse um artefato de medição ou algum tipo de interferência. Mas, quando repetimos o experimento, o efeito reapareceu.' O fenômeno surge a partir de magnons que energizam o núcleo do vórtice, fazendo com que ele trace um pequeno caminho circular que altera ritmicamente o estado magnético, gerando os pentes com apenas microwatts de potência — muito menos do que um smartphone em modo de espera. Ao contrário de métodos que exigem pulsos de laser intensos, este utiliza ondas magnéticas suaves. Schultheiß descreveu-o como um 'adaptador universal', semelhante a uma porta USB, potencialmente sincronizando sinais de terahertz com eletrônicos ou dispositivos quânticos. A descoberta, detalhada em um artigo por Christopher Heins e colegas na Science (DOI: 10.1126/science.adq9891), foi analisada usando o programa Labmule do HZDR. A equipe pretende explorar aplicações em outras estruturas magnéticas para interconectar eletrônica, espintrônica e tecnologia de informação quântica.
