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Pesquisadores do Instituto de Ciências Weizmann, em Israel, desenvolveram uma ferramenta inovadora para investigar fenômenos da Física Quântica: o microscópio de torção quântica criogênica (QTM). Com esse instrumento, os cientistas conseguiram observar, pela primeira vez, a interação entre elétrons e uma vibração atômica exótica conhecida como "fáson", presente em folhas de grafeno rotacionadas no chamado “ângulo mágico”. Segundo a publicação da ASM International, essa descoberta oferece novas pistas sobre o comportamento quântico do grafeno, especialmente em estados de supercondutividade e "metalicidade estranha".

A tecnologia do QTM permite visualizar diretamente tanto funções de onda eletrônicas quanto o espectro de fônons, algo até então inatingível. Por meio do tunelamento de elétrons entre camadas de materiais atomicamente finos, o microscópio mapeia com precisão a energia e o momento dos fônons gerados. Com isso, os pesquisadores quantificaram, de forma inédita, o grau de acoplamento entre elétrons e modos vibracionais individuais, revelando detalhes cruciais da dinâmica elétron-fônon em materiais quânticos.

No grafeno bicamada torcida, o QTM revelou que o fáson se torna mais fortemente acoplado aos elétrons à medida que as camadas se aproximam do ângulo mágico. Esse comportamento, nunca observado anteriormente, sugere que os fônons podem ser essenciais para a emergência da supercondutividade nesse sistema. A nova tecnologia promete revolucionar o estudo de materiais quânticos e contribuir para o desenvolvimento de aplicações em Computação Quântica, sensores de alta precisão e dispositivos eletrônicos de nova geração.

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