Physics News Update nº 793

O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 793, de 20 de setembro de 2006 por Phillip F. Schewe, Ben Stein, e Davide Castelvecchi Physics News Update

FURACÕES MAIS FORTES LIGADOS ÀS MUDANÇAS CLIMÁTICAS. Um novo estudo dos dados climáticos sugere que o aquecimento global está fazendo com que o Oceano Atlântico gere furacões mais mortíferos. Os furacões se tornaram mais fortes nas recentes décadas, aparentemente em correlação com o aumento das temperaturas atmosféricas. Na verdade, James Elsner da Universidade do Estado da Flórida, em Tallahassee, relata no Geophysical Research Letters que existe, de fato, uma clara relação de causa e efeito. Menos de três semanas depois do Furacão Katrina, um estudo publicado na Science mostrou que, embora o número de ciclones tropicais não tenha aumentado entre 1970 e 2004, sua intensidade subiu: furacões das categorias 4 e 5 se tornaram 50% mais freqüentes na segunda metade deste período do que na primeira ((Webster et al., Science, 16 de setembro de 2005, http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/309/5742/1844 ).
O mesmo período viu uma elevação nas temperaturas atmosféricas globais – largamente atribuídas à acumulação de gases de efeito estufa, tais como o CO₂ – e às temperaturas da superfície do mar no Atlântico, onde nascem os furacões. Alguns climatologistas acreditam que o aquecimento (atmosférico) global está causando a elevação da temperatura dos oceanos e que essas temperaturas maiores da superfície dos oceanos podem, por sua vez, aumentar a força dos furacões. Porém outros atribuiram a crescente fúria da natureza a um ciclo de longa duração de flutuações na temperatura dos mares, chamada Oscilação Multidecádica do Atlântico. As opiniões também variaram acerca de se uma atmosfera mais quente pode tornar os oceanos mais quentes, e sobre a extensão na qual a temperatura dos mares contribui para a intensidade dos furacões. Elsner usou um elaborado processo estatístico (criado pelo Prêmio Nobel de Economia, Clive Granger) para responder à primeira dessas duas questões. Ele examinou os picos da temeperatura atmosférica global (utilizando dados coletados por satélites e bases no solo pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas) e os comparou às mudanças sazonais na temepratura média da superfície do mar para toda a parte do Atlântico no Hemisfério Norte com base nos dados da Administração Nacional da Atmosfera e Oceanos). Sua análise demonstrou que os picos na temperatura atmosférica costumam aparecer logo antes dos picos de temperatura oceânica na temporada de furacões, o que sugere que os primeiros causam os segundos. O aquecimento global pode estar mesmo causando furacões mais fortes (Geophysical Research Letters, 23 de agosto de 2006)

EFEITO DE HALL QUÂNTICO (SPIN), À TEMPERATURA AMBIENTE. Uma nova experiência realizada por David Awschalom e seus colegas na Universidade da Califórinia (Santa Barbara), com a colaboração da Universidade Penn State, dispara um feixe de elétrons através uma amostra de ZnSe (Seleneto de Zinco), um semicondutor não magnético, e segrega os elétrons de uma forma pela qual aqueles cujos spins apontam para cima são desviados para a esquerda, enquanto os com spin que aponta para baixo são defletidos para a direita. Eles também demonstraram que podiam polarizar os elétrons (orientar seus spins) usando apenas campos elétricos a temperatura ambiente, também, uma grande vantagem para os projetados circuitos spintrônicos que formariam uma nova classe de eletrônica, na qual tanto a carga como o spin forneceriam os meios para armazenar e processar dados. Estranhamente, os novos resultados de Awschalom – que mostram uma corrente de spin até a temperatura ambiente – não foi realizada com GaAs (Arseniato de Gálio), no qual a maioria das observações do efeito de Hall Quântico tem sido observado, mas em ZnSe, que não deveria ser tão eficiente em polarizar eletricamente os spins. Awschalom diz que a evidência que o efeito de Hall Quântico é forte, até em um material onde deveria ser fraco, vai aumentar ainda mais as controvérsias que circulam sobre o efeito de Hall Quântico. A nova experiência é um equivalente, em termos de spin, ao efeito de Hall convencional, conhecido desde o século XIX. No velho efeito de Hall, os elétrons em movimento ao longo de um condutor submetido à força de um campo elétrico aplicado, caso expostos a um campo magnético verticalmente orientado, deveriam ser ligeiramente defletidos para um dos lados do condutor. Dois anos atrás, os físicos mostraram que um tipo de efeito de Hall poderia ser usado para defletir spins (para ser mais exato, elétrons polarizados com spin para cima ou para baixo), de forma tal que, mesmo quando não ocorresse um acúmulo de carga elétrica na extremidade do condutor, ocorreria um acúmulo de spins (ver Physics Today, Fevereiro de 2005). Em outra experiência recente Awschalom e seus colegas mostraram que os spins não somente se acumulariam; eles poderiam ser enviados por um condutor e constituir uma corrente polarizada, onde seriam para um circuito de transistores spintrônicos o mesmo que uma corrente comum é para a eletrônica normal. (Dois artigos na Physical Review Letters: Sih et al., na edição de 1 de setembro e Stern et al. na de 22 de setembro de 2006)

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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.