Material magnético utilizado nos ímanes “congela” quando é aquecido

Quando materiais magnéticos são arrefecidos à temperatura certa, os seus átomos param de rodopiar e “congelam”, fixando-se num padrão estático. Os físicos descobriram agora que o mesmo acontece com o neodímio, mas quando nascente é aquecido. O comportamento está a intrigar a comunidade científica.

“O comportamento magnético do neodímio que observamos é, na verdade, o oposto do que acontece ‘normalmente’. Isso é bastante contraintuitivo, é porquê expressar que a chuva se torna gelo quando aquecida”, explicou Alexander Khajetoorians, físico da Universidade holandesa de Radboud, um dos autores do estudo.

O neodímio é um material utilizado para fabricar ímanes, em combinação com o ferro e o boro. Considerado o mais poderoso de todos os ímanes permanentes, é usado em aplicações que exigem uma elevada força magnética. Um íman de neodímio com 2 gramas, por exemplo, pode levantar um conjunto de aço com 2000 gramas.

De concordância com o ScienceAlert, na maioria dos materiais magnéticos, assiste-se a um ‘gelar’ das atividades dos átomos quando o material é sujeito a baixas temperaturas. No neodímio, da classe das terras raras, importante na indústria dos semicondutores, acontece o mesmo, mas quando o material é aquecido.

Nos materiais ferromagnéticos convencionais, porquê o ferro, os átomos giram na mesma direção, com os polos magnéticos setentrião e sul orientados da mesma forma. Noutros tipos de ligas, porquê de cobre, a atividade é mais aleatória.

No caso do neodímio, só se conseguem ímanes excelentes quando nascente se mistura com outros elementos, ordenando, assim, a atividade dos átomos. No seu estado puro, o neodímio não se comporta porquê outros materiais magnéticos, com os físicos a instituir que se deve descrever a atividade dos átomos porquê autoinduzida.

Geralmente, quando se aquece um material a vigor sobe também, aumentando a atividade e movimento dos átomos. Em sentido inverso, quando se arrefece, a atividade tende a amenizar.

Num estudo publicado recentemente na Nature Physics, investigadores liderados por Benjamin Verhlac, também da Universidade de Radboud, concluíram que o do neodímio “congela” quando passa dos -268 graus centígrados para -265 graus. Quando o voltaram a resfriar, as rotações ficaram novamente desordenadas.

Apesar de ainda não ter explicação solene para nascente comportamento, os físicos acreditam que tal se deva a um maravilha nomeado de frustração, que ocorre quando um material não consegue atingir um estado de ordenamento, resultando num estado normal de desordem.

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