Cientistas do RIKEN Center for Emergent Matter Science e colaboradores apresentaram uma técnica para produzir dispositivos tridimensionais em escala nanométrica a partir de cristais únicos por meio de um feixe de íons focado. O trabalho, publicado em 21 de janeiro de 2026 na revista Nature Nanotechnology, demonstrou a fabricação de estruturas helicoidais de um ímã topológico composto por cobalto, estanho e enxofre (Co₃Sn₂S₂).
Utilizando o feixe de íons com precisão submicrométrica, o grupo “esculpiu” o material de forma semelhante ao processo de escultura convencional, mas em escala nanométrica. O método possibilita, em princípio, criar componentes 3D a partir de praticamente qualquer cristal, superando restrições de técnicas anteriores que limitavam a escolha de materiais e a qualidade dos dispositivos.
Os autores verificaram que as nano-hélices se comportam como diodos comutáveis: a corrente elétrica flui com maior facilidade em um sentido do que no outro. O efeito pode ser invertido ao alterar a magnetização ou a quiralidade (mão esquerda ou direita) da hélice. O fenômeno inverso também foi observado — pulsos de corrente intensos conseguem reverter a magnetização do dispositivo.
Ao comparar amostras de diferentes tamanhos e temperaturas, os pesquisadores associaram a retificação de corrente à dispersão eletrônica assimétrica nas paredes curvas e quirais das hélices. O resultado reforça a ideia de que a geometria do dispositivo pode ser empregada como ferramenta de design para funcionalidades eletrônicas, abrindo caminhos para componentes de memória, lógica e sensores de baixo consumo.
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“Ao tratar a geometria como uma forma adicional de quebra de simetria, podemos projetar não reciprocidade elétrica no nível do dispositivo”, afirmou Max Birch, autor principal do estudo. Para Yoshinori Tokura, líder da equipe, a convergência entre física de materiais e nanofabricação indica arquiteturas funcionais com impacto potencial em tecnologias de memória, lógica e detecção.
Com informações de Nanowerk
