Sobre nós
Spintrônica e Nanomagnetismo constituem áreas de pesquisa, desenvolvimento e inovação conectadas e responsáveis por avanços na tecnologia e no desenvolvimento científico de áreas como: microeletrônica, ciência de dados, bioengenharia, física médica, telecomunicações, computação e inteligência artificial. As fronteiras do conhecimento nestes campos envolvem processamento de sinais que ocorrem nas escalas temporal ultrarrápida e em dispositivos na escala nanométrica. Portanto, os desafios científicos e tecnológicos podem ser resumidos em duas frentes: (i) Pesquisar e desenvolver materiais avançados que, devido às dimensões reduzidas, exibem fenômenos que só podem ser explicados com auxílio da mecânica quântica, e (ii) Pesquisar e descobrir fenômenos que só se manifestam devido às propriedades únicas desses materiais. Queremos desenvolver atividades na fronteira do conhecimento, em particular estudaremos propriedades de spin que se manifestam majoritariamente em estruturas bidimensionais, sejam elas camadas atômicas ou interfaces que se formam em heteroestruturas. A quebra de simetria de translação, que é uma propriedade intrínseca das heteroestruturas, permite que vários fenômenos de interesse se manifestem, tais como: sistemas eletrônicos 2D com forte interação spin-órbita, materiais quânticos e topológicos, materiais magneto-elétricos, óxidos funcionais, etc. Este projeto pretende unir grupos de pesquisa brasileiros que isoladamente desenvolvem atividades nestes temas para que, de maneira sinérgica, unam as suas expertises individuais com o objetivo claro de se posicionarem competitivamente no cenário internacional. A intenção é desenvolver atividades coordenadas em P,D&I agregando as técnicas dos diversos laboratórios envolvidos, aproveitando as experiências dos seus membros para favorecer a formação qualificada de jovens pesquisadores e aumentar o impacto de nossas atividades de pesquisa de maneira e induzir o desenvolvimento de aplicações tecnológicas inovadoras.
História
RESULTADOS CIENTÍFICO E TECNOLÓGICOS JÁ OBTIDOS PELAS INSTITUIÇÕES QUE COMPÕEM O INCT, NA TEMÁTICA DA PROPOSTA
As instituições que compõem o INCT possuem uma longa tradição nas áreas de pesquisa em spintrônica e nanoestruturas magnéticas. Em particular as instituições foram responsáveis por trabalhos pioneiros que deram reconhecida reputação nacional e internacional, com destaque para:
(i)
Trabalhos pioneiros na teoria da linha de transição de Almeida-Thouless; descoberta de comportamento tipo vidro de spin em antiferromagnetos diluídos.
(ii)
Primeira verificação experimental de que o estado de caos em excitações magnéticas poderia ser controlado.
(iii)
Descoberta do efeito de magneto-impedância gigante (GMI) em ligas amorfas ferromagnéticas.
(iv)
Observação e caracterização do acoplamento biquadrático em tricamadas magnéticas ultrafinas crescidas por sputtering.
(v)
Observação de efeitos de injeção de spin em excitações magnéticas realizada em nanoestruturas do tipo Fe/Cr/Fe.
(vi)
Observação e caracterização de mecanismos extrínsecos de relaxação ferromagnética em filmes finos.
(vii)
Observação de anisotropia de intercâmbio induzida em nanoestruturas válvulas de spin.
(viii)
Síntese de novas fases nanoestruturadas em ligas FeCo-MnO utilizando a técnica de mecano-síntese.
(ix)
Desenvolvimento de sensores à base de ligas GMI utilizados em detectores de vazamentos (pigs) de dutos de petróleo.
(x)
Primeira observação experimental da geração de tensão DC devido à injeção de correntes de spin por spin pumping e efeito Hall de spin inverso;
(xi)
Descoberta de processos de interação de correntes puras de spin com dinâmica da magnetização.
(xii)
Primeira observação de efeito spin Hall inverso em filmes antiferromagnéticos.
(xiii)
Observação direta da conversão de correntes de spin em correntes carga em grafeno e isolantes topológicos.
(xiv)
Descoberta de que partículas de Ag incorporadas em Pt provocam o aumento gigante processo de conversão mútua spin-carga, que deu origem à depósito de patente.
(xv)
Descoberta do efeito orbital Hall inverso mediado por camadas de óxidos de metais leves.
(xvi)
Desenvolvimento de teorias pioneiras para o efeito Spin Seebeck e para monopolos magnéticos em gelos de spin artificiais.
(xvii)
Correntes polarizadas em spin em multicamadas (Co/Cu) e filmes finos de ligas intermetálicas a base de Mn (Mn-Ga, Mn-Ge).
(xviii)
Efeito de memória de forma magnética em filmes finos (Ni2MnGa e Mn2NiGa);
(xix)
Ferromagnetismo induzido em óxidos de metais (CeO2, TiO2, Ga2O3).
(xx)
Descoberta de que os fônons possuem spin por meio de experimentos de conversão mútua entre magnons e fônons.
Além disso, os pesquisadores do Instituto já depositaram um número considerável de patentes. Esses produtos e processos serão objeto de desenvolvimentos e novas parcerias para a geração de inovação em etapas de execução do Instituto. Vale salientar que os grupos membros do INCT têm atuado de forma eficiente na formação de recursos humanos especializados e têm contribuído para a formação de redes regionais de pesquisa. Neste último aspecto destacamos:
(i)
o LCNANO atua no SIBRATEC NANO (http://wtismoww.sibratecnano.com/lcnano/);
(ii)
Rede Paranaense de Estudo de Óxidos Magnéticos, Multiferróicos e Supercondutores Avançados do (PRONEX/MCT/Fundação Araucária);
(iii)
colaboração (CAPES COFECUB e CAPES-PRINT/UFPR) com a plataforma tecnológica Unite Mixte de Physique CNRS/Thales, France;
(iv)
Programa de Apoio a Núcleos de Excelência PRONEX/FACEPE/CNPq (Núcleo de Excelência em Magnetismo da Universidade Federal de Pernambuco).