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Física & Química

Físicos encontram sinais de cristal do tempo

Era só uma questão de tempo.

Uma estranha forma de matéria chamada cristal do tempo apareceu em mais dois tipos de materiais, duplicando o número de habitats de cristais de tempo conhecido. Em um cristal típico, seu arranjo de átomos repete-se regularmente no espaço, como os íons alternados de sódio e cloreto que compõem um cristal de sal. Mas os padrões dos cristais do tempo se repetem em intervalos de tempo regulares.

Uma equipe de cientistas criou um cristal do tempo em um material sólido chamado fosfato monoamônico, conforme relato dos pesquisadores em Physical Review Letters. Outra equipe fez o seu cristal do tempo em um tipo de líquido contendo moléculas em forma de estrela, de acordo com um estudo também publicado no Physical Review Letters.

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Ambos os cristais do tempo dependem de uma propriedade quântica chamada spin, que faz com que alguns núcleos atômicos pareçam girar como um topo. Nos cristais do tempo, a direção desse giro era em intervalos regulares.

Repetidos pulsos de ondas de rádio foram usados ​​para disparar a rotação dos spins. Mas mesmo quando os spins não estavam bem, ambos os materiais mantinham um padrão regular de lançamento, revelando que eles tinham uma estrutura de tempo preferida.

Os cientistas criaram os únicos outros dois cristais do tempo conhecidos pela primeira vez em 2016. Um foi feito com defeitos no diamante; o outro usando uma cadeia de íons, ou átomos eletricamente carregados, do elemento químico itérbio.

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Ao contrário dos outros exemplos conhecidos, o cristal do tempo de fosfato monoamônico foi criado em um material sólido com uma estrutura física ordenada – um cristal tradicional. Os outros materiais foram desordenados.

Essas curiosidades são tão novas que os cientistas ainda não têm certeza sobre em quais materiais os cristais são encontrados, ou se eles têm algum uso prático. Agora, o relógio está correndo para a próxima descoberta de um cristal tempo.

Fonte: Science News

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Referências

J. Rovny, R.L. Blum and S.E. Barrett. Observation of discrete-time-crystal signatures in an ordered dipolar many-body systemPhysical Review Letters. Vol. 120, May 4, 2018, p. 180603. doi:10.1103/PhysRevLett.120.180603.

S. Pal et al. Temporal order in periodically driven spins in star-shaped clustersPhysical Review Letters. Vol. 120, May 4, 2018, p. 180602. doi:10.1103/PhysRevLett.120.180602.

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J. Rovny, R.L. Blum and S.E. Barrett. 31P NMR study of discrete time-crystalline signatures in an ordered crystal of ammonium dihydrogen phosphatePhysical Review B. Vol. 97, May 1, 2018, p. 184301. doi:10.1103/PhysRevB.97.184301.

Redação
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A SoCientífica, abreviação para Sociedade Científica, nasceu em agosto de 2014 da vontade de decifrar as novidades no mundo científico e transmiti-las para uma sociedade que depende da ciência e tecnologia mas que sabe muito pouco sobre elas. Em um momento em que a desconfiança está se sobressaindo e novas ondas negacionistas de evidências surgem, a SoCientífica está empenhada em ajudar a trazer iluminação para a sociedade novamente.

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