Pesquisa desenvolve MnBi₂Te₄ com potencial para dispositivos de computação e comunicação quântica

Pesquisadores da Universidade Federal de Viçosa (UFV) produziram, pela primeira vez no Brasil, o material MnBi₂Te₄, considerado promissor para o desenvolvimento de dispositivos quânticos. O estudo foi publicado no jornal Advanced Functional Materials e apresenta resultados inéditos na área.

O MnBi₂Te₄ é classificado como isolante topológico magnético. Ele não conduz eletricidade em seu interior, mas permite passagem eficiente de corrente em sua superfície e apresenta propriedades magnéticas internas naturais. A pesquisa demonstrou que é possível ajustar essas propriedades magnéticas variando parâmetros de crescimento durante a fabricação.

O material foi produzido no Departamento de Física (DPF) da UFV por meio da técnica de epitaxia por feixe molecular. Nesse processo, elementos químicos são evaporados e depositados sobre um substrato em ambiente controlado de alto vácuo, garantindo qualidade cristalina elevada e reduzindo interferências de impurezas. Atualmente, o DPF é o único laboratório no país capaz de fabricar MnBi₂Te₄ com essa técnica.

O equipamento utilizado foi construído pelo professor aposentado Sukarno Olavo Ferreira e atualmente é coordenado pelo professor Leonarde do Nascimento Rodrigues. O desenvolvimento da pesquisa permitiu que o Brasil avançasse na produção de materiais estratégicos para tecnologias quânticas, em um contexto de restrições internacionais ao compartilhamento dessas tecnologias.

O trabalho integra a tese de doutorado de Wesley Ferreira Inoch, defendida em outubro de 2025. A pesquisa gerou dez artigos científicos, oito aceitos e dois em processo de revisão, e possibilitou pedido de patente relacionado à produção de filmes de telureto de cádmio (CdTe) para células solares. Estudos adicionais da tese envolveram a camada intermediária Bi₂Te₃ para o crescimento de CdTe, resultando em filmes com qualidade cristalina superior à obtida em métodos convencionais.

Pesquisadores da Universidade Federal do Rio de Janeiro, da Universidade de São Paulo e do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia também participaram do estudo. As estruturas desenvolvidas estão sendo usadas em pesquisas no Departamento de Física da Universidade Federal de Minas Gerais e integrarão duas teses de doutorado da instituição.

Com a conclusão do doutorado em menos de quatro anos, Wesley Inoch recebeu bolsa pós-doutorado da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e continuará suas pesquisas. Segundo Leonarde Rodrigues, o avanço indica que a UFV possui potencial para se tornar referência nacional na produção de materiais quânticos de alta qualidade por epitaxia por feixe molecular.