Mineral descoberto pela Vale em Itabira lidera nova onda tecnológica

Um mineral do grupo da platina foi descoberto na mina Cauê, da Vale, na cidade de Itabira, em Minas Gerais. Batizado de jacutingaíta, o mineral foi descoberto em 2008, mas só agora uma equipe da Escola Politécnica Federal de Lausanne, na Suíça, comprovou que é um material topológico.

Sua fórmula química é Pt2HgSe3, o que a torna um mineral do grupo da platina, apesar de ter sido encontrado na superfície de um bloco de hematita, um mineral de ferro.

Mais do que ser um isolante topológico, o mineral apresenta um Efeito Spin-Hall Quântico (fenômeno físico, detectado em uma camada condutiva ultra-fina incorporada no interior de um chip) extremamente forte. Os físicos esperavam encontrar esse fenômeno no grafeno, mas os experimentos mostraram que o efeito na camada monoatômica de carbono é pequeno demais para ser medido. Além disso, o mineral brasileiro mostrou ter propriedades adicionais quase insuperáveis.

Em primeiro lugar, a Jacutingaíta tem uma banda de energia (bandgap, em inglês), que é a diferença de energia entre suas bandas de valência e de condução, algo que o grafeno virtualmente não tem. E uma banda de energia é essencial para uso qualquer material na eletrônica baseada em semicondutores.

Em segundo lugar, a estrutura cristalina da jacutingaíta é mais complexa que a do grafeno. Graças a essa complexidade adicional, a fase Spin-Hall Quântica do mineral é comutável: a aplicação de um campo elétrico fora do plano leva o material a uma fase isolante comum, o que significa que é possível manipular o comportamento da fase, ligando-a e desligando-a.

A jacutingaíta, quando desfeita em camadas monoatômicas, torna-se assim o principal material disponível hoje no mundo para estudar um dos fenômenos mais promissores no mundo da física, tanto em termos de compreensões fundamentais da matéria, quanto para aplicações tecnológicas, dos supercondutores aos computadores quânticos, diz o artigo “Prediction of a Large-Gap and Switchable Kane-Mele Quantum Spin Hall Insulator” de Antimo Marrazzo, Marco Gibertini, Davide Campi, Nicolas Mounet e Nicola Marzari, publicado em dezembro na revista Physical Review Letters.

Porém, a exemplo do que acontece com o grafeno e com qualquer material de alta tecnologia, não basta ter uma mina para usufruir dos seus benefícios. As vantagens destes novos materiais só podem ser usufruídos por quem dispor da ciência, da tecnologia e das fábricas capazes de produzi-los de forma pura e inseri-los em dispositivos úteis. As informações são do site Inovação Tecnológica.

Fonte: Itabira Online 

Instituto Minere

Somos uma escola especializada em desenvolvimento profissional e tecnológico. Aqui você vai poder aprender com quem é referência e com foco no uso prático das ferramentas de suporte à mineração, geologia, meio ambiente, geotecnia e barragens. Estamos aqui para mudar o panorama do ensino profissional no Brasil.