Luiz Felipe Fernandes

Uma pesquisa liderada pelo professor do Instituto de Física da Universidade Federal de Goiás (IF/UFG), Renato Pessoa Vale, identificou uma nova classe de polarons – quase-partículas ao nível do átomo que surgem quando uma impureza em um material provoca alterações na forma como as partículas ao redor se organizam.

O estudo, publicado na revista científica Physical Review Letters, foi realizado em colaboração com pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e da Universidade de Trieste, na Itália.

Segundo o professor, o estudo focou em polarons que surgem em sistemas híbridos formados por átomos e íons (partículas carregadas eletricamente). Para isso, a equipe usou um método chamado Monte Carlo quântico, que permite simular interações entre partículas com grande precisão.

Uma das descobertas foi observar uma mudança gradual entre dois estados diferentes das quase-partículas, algo que não acontece em sistemas com partículas neutras (sem carga elétrica).

O artigo detalha as propriedades desses polarons iônicos. Os pesquisadores calcularam o espectro de energia, o resíduo, a massa efetiva e as propriedades estruturais do polaron. Descobriram que, em situações onde as interações são muito intensas, surgem diferenças significativas em relação ao que era previsto por teorias anteriores.

Todas as simulações foram realizadas no Laboratório Multiusuário de Computação de Alto Desempenho (LaMCAD).

Leia também: Cientistas descobrem novo material supercondutor

Professor Renato Pessoa Vale, do Instituto de Física da UFG, é primeiro autor do estudo publicado em revista internacional (Foto: Arquivo Pessoal)

Implicações

A descoberta tem implicações importantes para diversas áreas da física e da tecnologia. Na física de materiais: O estudo ajuda a entender melhor fenômenos que acontecem em materiais superfinos, como os usados em dispositivos eletrônicos avançados.

Já na área de tecnologias quânticas, esses polarons podem ser usados em sistemas híbridos que combinam átomos e íons, abrindo caminho para criar novas ferramentas para computação e simulação quântica.

Acesse aqui o artigo "Fermi Polaron in Atom-Ion Hybrid Systems".