10 de novembro de 2025 — Um grupo de pesquisadores do Japão descreveu um método teórico para gerar interações magnéticas não recíprocas em sólidos por meio de luz, violando efetivamente a terceira lei de Newton dentro do material. A proposta indica que feixes com frequência calibrada podem aplicar torque em camadas ferromagnéticas, provocando uma rotação contínua em “persegue-e-foge”.
O trabalho, liderado pelo professor associado Ryo Hanai, do Departamento de Física do Institute of Science Tokyo, contou com a colaboração de Daiki Ootsuki (Universidade de Okayama) e Rina Tazai (Universidade de Quioto). Os resultados estão publicados na revista Nature Communications sob o título “Photoinduced non-reciprocal magnetism”.
Como funciona
Segundo o estudo, a luz é usada para ativar seletivamente canais de decaimento em metais magnéticos, que contêm spins localizados e elétrons de condução acoplados por troca de spin. Essa “engenharia de dissipação” cria desequilíbrio na injeção de energia entre diferentes spins, transformando a tradicional interação de Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY) em um mecanismo não recíproco.
Fase quiral inédita
Aplicada a um sistema ferromagnético de duas camadas, a técnica leva a uma transição de fase não recíproca: enquanto uma camada tenta alinhar-se à outra, a segunda tende a anti-alinhar-se, resultando em rotação espontânea e contínua da magnetização. Esse comportamento quiral, descrito como dinâmica de “persegue-e-foge”, só é possível porque a simetria ação–reação é quebrada.
Viabilidade experimental
Os autores estimam que a intensidade luminosa necessária já pode ser alcançada em laboratórios atuais, abrindo caminho para investigações experimentais. Entre as aplicações vislumbradas estão dispositivos espintrônicos e osciladores cuja frequência pode ser ajustada pela luz.
Imagem: Internet
Além de conectar conceitos de matéria ativa e física da matéria condensada, a abordagem pode ser estendida a isolantes de Mott, supercondutividade multibanda e mecanismos mediados por fônons ópticos, de acordo com a equipe.
Com informações de Nanowerk
