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Exame Informática | Comportamento do neodímio quando aquecido intriga físicos

Exame Informática | Comportamento do neodímio quando aquecido intriga físicos

Em alguns materiais magnéticos, os átomos param de girar ‘congelando’ num padrão estático quando são arrefecidos. No neodímio acontece o mesmo, acontece o oposto, com os átomos a ‘congelar’, mas quando são aquecidos a determinadas temperaturas

“O comportamento magnético do neodímio que observamos é, na verdade, o oposto do que acontece ‘normalmente’. Isso é bastante contraintuitivo, é como dizer que a água se torna gelo quando aquecida”, resume Alexander Khajetoorians, físico da Universidade holandesa de Radboud. Este padrão de comportamento está a intrigar a comunidade científica.

Na maioria dos materiais magnéticos, assiste-se a um ‘congelar’ das atividades dos átomos quando o material é sujeito a baixas temperaturas. No neodímio, da classe das terras raras, essencial na indústria dos semicondutores, acontece o mesmo, mas quando o material é aquecido. Nos ferromagnéticos convencionais, como o ferro, os átomos giram na mesma direção, com os polos magnéticos norte e sul orientados da mesma forma. Noutros tipos de ligas, como de cobre, no entanto, a atividade é mais aleatória.

No caso do neodímio, só se conseguem ímanes excelentes quando se mistura com outros elementos, para que a atividade dos átomos possa ser ordenada. No seu estado puro, o neodímio não se comporta como outros materiais magnéticos, com os físicos a determinar que se deve descrever a atividade dos átomos como sendo autoinduzida.

Geralmente, quando se aquece um material a energia sobe também, aumentando a atividade e movimento dos átomos. Em sentido inverso, quando se arrefece, a atividade tende a abrandar. Com o neodímio, investigadores liderados por Benjamin Verhlac, também da Universidade de Radboud, concluem que o aquecimento de -268 graus centígrados para -265 graus leva ao ‘congelamento’. O arrefecimento conduziu a um aumentar da atividade depois, explica o ScienceAlert.

Apesar de ainda não haver explicação oficial para este comportamento, os físicos acreditam que tal se deva a um fenómeno designado de frustração: quando um material não consegue atingir um estado de ordenamento, resultando num estado normal de desordem.

Os investigadores pretendem continuar a estudar este comportamento e eventualmente extrapolar as suas conclusões também para justificar outros comportamentos, noutros materiais.

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