11 - Detectando magnetismo em materiais 2D com sensores quânticos

Resumo:

Nos últimos anos, a descoberta do processo de esfoliação de materiais bidimensionais, como o grafeno, revolucionou o estudo de novos fenômenos físicos e levou ao surgimento de uma vasta gama de novos materiais — tanto naturais quanto sintéticos — além de suas combinações, que exibem propriedades híbridas inéditas. Paralelamente, o desenvolvimento de sensores quânticos — dispositivos em que a dinâmica de estados quânticos permite inferir grandezas físicas como campo magnético, temperatura e pressão — abriu novos caminhos para a visualização de propriedades magnéticas com resolução espacial nanométrica. Neste curso, o(a) aluno(a) embarcará em uma jornada experimental por duas frentes contemporâneas da física da matéria condensada. A atividade começa com a fabricação de dispositivos baseados em um material bidimensional ferromagnético recentemente sintetizado: o FeGaTe, cuja produção é dominada apenas por alguns grupos de pesquisa no mundo, incluindo o CBPF. Serão utilizadas técnicas de esfoliação e transferência para a obtenção de flakes ultrafinos do material. Em seguida, o(a) aluno(a) utilizará sensores quânticos baseados em centros de cor no diamante (centros NV) e em nitreto de boro hexagonal (hBN) para estudar a magnetização do FeGaTe e como ela é influenciada por fatores como espessura e dimensões laterais dos flakes. Dessa forma, o curso busca introduzir o(a) participante ao universo das nanotecnologias de fronteira, em um ambiente inclusivo, colaborativo e humano, com a mentoria de pesquisadores reconhecidos nacional e internacionalmente