Efeito quântico raro agora pode ser previsto em materiais reais
Cientistas do Caltech e da Universidade de Yale apresentaram um método inovador capaz de calcular com precisão o efeito Kondo em materiais reais, superando limitações de modelos simplificados usados há décadas. O avanço permite simular computacionalmente o comportamento eletrônico desses sistemas a partir de sua estrutura atômica e eletrônica verdadeira, algo que até então não era possível.
O efeito Kondo é um fenômeno clássico da física de muitos corpos, observado quando um átomo magnético, como ferro ou manganês, é inserido como impureza em um metal. Ao resfriar o material abaixo de uma temperatura crítica, a resistência elétrica deixa de cair e passa a aumentar, resultado das interações complexas entre os elétrons do metal e da impureza magnética. Descrever esse comportamento exige considerar milhares de partículas interagindo simultaneamente, tornando o problema um desafio computacional.
A equipe adaptou ferramentas precisas da química quântica para representar as impurezas magnéticas quase como moléculas, mantendo toda a complexidade das interações eletrônicas. Testes realizados com sete diferentes átomos de metais de transição em cobre mostraram que a nova abordagem foi até cem vezes mais precisa do que métodos tradicionais baseados em modelos aproximados.
Esse avanço abre caminho para previsões realistas sobre materiais quânticos mais complexos, como supercondutores de alta temperatura e ímãs quânticos. A possibilidade de simular propriedades específicas desses sistemas diretamente por computador pode acelerar o desenvolvimento e a descoberta de novos materiais com funcionalidades emergentes, guiando experimentos e ampliando as fronteiras da física dos materiais.
Fonte original: www.sciencedaily.com
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