O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 849, de 5 de dezembro de 2007 por Phillip F. Schewe e Jason S. Bardi.
PHYSICS NEWS UPDATE
PARES DE COOPER EM ISOLANTES.
Pares de Cooper são extraordinárias liagações entre elétrons com cargas iguais através das sutis flexões de um cristal. Eles servem como a espinha dorsal do fenômeno da supercondutividade, mas agora também foram observados em um material que não só não é um supercondutor, como é, na verdade, um isolante.
Uma experiência na Universidade Brown mediu a resistência elétrica em uma placa tipo "queijo suíço" de átomos de Bismuto, feita pela aspersão de uma nuvem de átomos sobre um substrato com buracos de 27 nm de largura, espaçados a cada 100 nm.
Filmes de Bismuto feitos dessa maneira são supercondutores se a amostra tiver uma camada de vários átomos de espessura, mas é isolante se a película tiver uns poucos átomos de espessura, devido aos efeitos sutis que emergem da geometria restritiva. Os estados supercondutivo e isolante são facilmente distinguidos; à medida em que a temperatura é abaixada além da temperatura de transição (2°K), a resistência cai a zero para o Bismuto supercondutor, enquanto que no Bismuto isolante a resistência se torna extremamente alta.
Os Pares de Cooper certamente estão presentes na amostra supercondutora; eles se arregimentam para criar uma supercorrente não resistiva. Mas como os pesquisadores sabem que os pares estão presentes também no isolante?
Por causa de um teste adicional. Por meio da observação do que acontece quando um campo magnético externo é aumentado. A resistência deveria variar periodicamente, com um período proporcional à carga dos objetos elétricos em questão. A partir da periodicidade, neste caso proporcional ao dobro da carga do elétron, os físicos da Brown puderam deduzir que eles estavam observando objetos com dupla carga se movendo pela amostra. Em outras palavras, existem Pares de Cooper no isolante. Isto só é válido nas temperaturas mais baixas.
Um dos pesquisadores, James Valles, diz que já existiam indícios prévios da presença de Pares de Cooper em algumas películas relacionadas com supercondutores, mas que, nesses casos, os indícios da existência de Pares no estado isolante era ambígua e não direta como na observação registrada no laboratório da Brown. Ele afirma que um isolante bosônico (no qual os portadores das cargas são pares de elétrons) auxiliará a explorar mais ainda o estranho parentesco entre isolantes e supercondutores. (Stewart et al., Science, 23 de novembro de 2007)
UMA LUA COMO A NOSSA RARAMENTE SE FORMA.
As interpretações de observações recentes na faixa do infravermelho podem mudar nossas opiniões sobre a Lua. Cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, nossa Terra foi literalmente arrasada, vítima de um impacto gigantesco com um objeto do tamanho de Marte. A colisão que foi poderosa o bastante para vaporizar as rochas e lançar uma maciça pluma do manto da Terra no espaço, não foi de todo má, no entanto.
O objeto que se chocou com a Terra logo se mesclou a ela, dando-lhe uma rotação rápida, enquanto que pedaços do manto da Terra se estabeleciam em um disco em torno de nosso planeta. Dentro de um ano, ou coisa parecida, formou-se a Lua, a partir desses escombros. As rochas que sobraram continuaram a circular em torno do Sol pelo próximo milhão de anos, colidindo ocasionalmente e criando um fluxo de poeira, até que a gravidade e a radiação solar limparam tudo.
Muitos cientistas se interessam em saber o quão comuns são tais impactos em outros jovens sistemas solares, porque a poderosa mistura do efeito de marés, provocado pela gravidade da Lua, pode ter tido um papel importante em criar as condições favoráveis para a origem da vida na Terra.
Recentemente, Nadya Gorlova, da Universidade da Flórida, e seus colegas do Observatório Steward em Tucson, Arizona, e do European Southern Observatory, em Santiago, Chile, relataram no The Astrophysical Journal que isto pode não ser um fato comum, absolutamente.
Usando o Telescópio Orbital Spitzer, criogenicamente resfriado, Gorlova e seus colegas observaram o aglomerado estelar NGC 2547, que tem 30 milhões de anos de idade. Eles selecionaram este aglomerado por causa de sua idade. O processo de formação de planetas acaba em aproximadamente 50 milhões de anos, tornando as oportunidades para a ocorrência de um impacto gigantesco pouco prováveis fora deste intervalo. A outra vantagem é que o NGC 2547 é velho o bastante para que a nuvem original, da qual são feitos os sistemas planetários, se tenha dissipado (isto leva de 3 a 10 milhões de anos).
Focalizando em radiações na faixa de comprimento de onda de 8 mícrons, eles poderiam detectar o calor que seria de se esperar de poeira em uma distância de uma unidade astronômica (1 AU) de uma estrela do tipo solar. O aglomerado NGC 2547 já havia sido anteriormente pesquisado por espectroscopia, de forma que eles poderiam cruzar os dados para se assegurar que as emissões que eles detectassem não seriam devidas a gases (o que seria evidente nas linhas do espectro de emissão).
Das cerca de 400 estrelas no aglomerado NGC 2547, eles só encontraram uma que exibia indícios de poeira devida a um impacto maciço. A partir disto, eles concluíram que colisões, tais como a que fez surgir nossa Lua, não acontecem em todos os sistemas. Isto significa que luas como a nossa podem ser raras. (The Astrophysical Journal, 20 de novembro de 2007)
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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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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.
PHYSICS NEWS UPDATE
PARES DE COOPER EM ISOLANTES.
Pares de Cooper são extraordinárias liagações entre elétrons com cargas iguais através das sutis flexões de um cristal. Eles servem como a espinha dorsal do fenômeno da supercondutividade, mas agora também foram observados em um material que não só não é um supercondutor, como é, na verdade, um isolante.
Uma experiência na Universidade Brown mediu a resistência elétrica em uma placa tipo "queijo suíço" de átomos de Bismuto, feita pela aspersão de uma nuvem de átomos sobre um substrato com buracos de 27 nm de largura, espaçados a cada 100 nm.
Filmes de Bismuto feitos dessa maneira são supercondutores se a amostra tiver uma camada de vários átomos de espessura, mas é isolante se a película tiver uns poucos átomos de espessura, devido aos efeitos sutis que emergem da geometria restritiva. Os estados supercondutivo e isolante são facilmente distinguidos; à medida em que a temperatura é abaixada além da temperatura de transição (2°K), a resistência cai a zero para o Bismuto supercondutor, enquanto que no Bismuto isolante a resistência se torna extremamente alta.
Os Pares de Cooper certamente estão presentes na amostra supercondutora; eles se arregimentam para criar uma supercorrente não resistiva. Mas como os pesquisadores sabem que os pares estão presentes também no isolante?
Por causa de um teste adicional. Por meio da observação do que acontece quando um campo magnético externo é aumentado. A resistência deveria variar periodicamente, com um período proporcional à carga dos objetos elétricos em questão. A partir da periodicidade, neste caso proporcional ao dobro da carga do elétron, os físicos da Brown puderam deduzir que eles estavam observando objetos com dupla carga se movendo pela amostra. Em outras palavras, existem Pares de Cooper no isolante. Isto só é válido nas temperaturas mais baixas.
Um dos pesquisadores, James Valles, diz que já existiam indícios prévios da presença de Pares de Cooper em algumas películas relacionadas com supercondutores, mas que, nesses casos, os indícios da existência de Pares no estado isolante era ambígua e não direta como na observação registrada no laboratório da Brown. Ele afirma que um isolante bosônico (no qual os portadores das cargas são pares de elétrons) auxiliará a explorar mais ainda o estranho parentesco entre isolantes e supercondutores. (Stewart et al., Science, 23 de novembro de 2007)
UMA LUA COMO A NOSSA RARAMENTE SE FORMA.
As interpretações de observações recentes na faixa do infravermelho podem mudar nossas opiniões sobre a Lua. Cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, nossa Terra foi literalmente arrasada, vítima de um impacto gigantesco com um objeto do tamanho de Marte. A colisão que foi poderosa o bastante para vaporizar as rochas e lançar uma maciça pluma do manto da Terra no espaço, não foi de todo má, no entanto.
O objeto que se chocou com a Terra logo se mesclou a ela, dando-lhe uma rotação rápida, enquanto que pedaços do manto da Terra se estabeleciam em um disco em torno de nosso planeta. Dentro de um ano, ou coisa parecida, formou-se a Lua, a partir desses escombros. As rochas que sobraram continuaram a circular em torno do Sol pelo próximo milhão de anos, colidindo ocasionalmente e criando um fluxo de poeira, até que a gravidade e a radiação solar limparam tudo.
Muitos cientistas se interessam em saber o quão comuns são tais impactos em outros jovens sistemas solares, porque a poderosa mistura do efeito de marés, provocado pela gravidade da Lua, pode ter tido um papel importante em criar as condições favoráveis para a origem da vida na Terra.
Recentemente, Nadya Gorlova, da Universidade da Flórida, e seus colegas do Observatório Steward em Tucson, Arizona, e do European Southern Observatory, em Santiago, Chile, relataram no The Astrophysical Journal que isto pode não ser um fato comum, absolutamente.
Usando o Telescópio Orbital Spitzer, criogenicamente resfriado, Gorlova e seus colegas observaram o aglomerado estelar NGC 2547, que tem 30 milhões de anos de idade. Eles selecionaram este aglomerado por causa de sua idade. O processo de formação de planetas acaba em aproximadamente 50 milhões de anos, tornando as oportunidades para a ocorrência de um impacto gigantesco pouco prováveis fora deste intervalo. A outra vantagem é que o NGC 2547 é velho o bastante para que a nuvem original, da qual são feitos os sistemas planetários, se tenha dissipado (isto leva de 3 a 10 milhões de anos).
Focalizando em radiações na faixa de comprimento de onda de 8 mícrons, eles poderiam detectar o calor que seria de se esperar de poeira em uma distância de uma unidade astronômica (1 AU) de uma estrela do tipo solar. O aglomerado NGC 2547 já havia sido anteriormente pesquisado por espectroscopia, de forma que eles poderiam cruzar os dados para se assegurar que as emissões que eles detectassem não seriam devidas a gases (o que seria evidente nas linhas do espectro de emissão).
Das cerca de 400 estrelas no aglomerado NGC 2547, eles só encontraram uma que exibia indícios de poeira devida a um impacto maciço. A partir disto, eles concluíram que colisões, tais como a que fez surgir nossa Lua, não acontecem em todos os sistemas. Isto significa que luas como a nossa podem ser raras. (The Astrophysical Journal, 20 de novembro de 2007)
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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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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.
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