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Trabalho de professor da UFV com pesquisadores do MIT contribui para avanço das tecnologias de armazenamento de informações

27/01/2026

Com a multiplicação de vídeos, fotos e documentos digitais em plataformas, como YouTube e serviços de nuvem, cresce também a demanda por tecnologias capazes de armazenar volumes cada vez maiores de informação. Atualmente, grande parte desses dados ainda é guardada em fitas magnéticas, que enfrentam limites físicos. Nesse cenário, um artigo que contou com a participação do professor Clodoaldo Irineu Levartoski de Araújo, do Departamento de Física (DPF) da UFV e de pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT), em Boston (EUA), revela estruturas magnéticas estáveis à temperatura ambiente e abre caminho para mídias de armazenamento muito mais eficientes. O trabalho, intitulado Interface-Induced Stability of Nontrivial Topological Spin Textures: Unveiling Room-Temperature Hopfions and Skyrmions, foi publicado neste mês, na Advanced Materials, revista com fator de impacto 26. 

Clodoaldo de Araújo (à esq.) com Jagadeesh Moodera, um dos pesquisadores do MIT. A parceria para o trabalho foi financiada desde 2018 pela Global Seed Fund, do MIT

Como explica o professor da UFV, o armazenamento de informações ocorre em fitas magnéticas de forma semelhante a pequenas “bolhas”, que são criadas com o uso de lasers e têm tamanhos da ordem de centenas de nanômetros. Essas bolhas são chamadas de domínios magnéticos e muitos estudos estão sendo realizados para reduzir ainda mais o tamanho desses domínios, o que permitiria armazenar muito mais informação no mesmo espaço. Uma das alternativas estudadas são os chamados skyrmions, que são estruturas muito pequenas, podendo chegar a apenas 10 nanômetros — para se ter uma ideia da dimensão, cada nanômetro equivale a um metro dividido por um bilhão.

Esses skyrmions geralmente só aparecem em temperaturas muito baixas, em torno de –100 °C, o que ainda dificulta sua aplicação prática. Assim, no trabalho em que Clodoaldo de Araújo participou, foi possível descobrir uma maneira de obter essas “bolhas” extremamente pequenas, com cerca de 10 nanômetros, em materiais que funcionam à temperatura ambiente. Isso foi possível usando materiais magnéticos feitos a partir de terras raras, combinados com materiais especiais chamados isolantes topológicos.

Imagens de microscopia Lorentz mostrando as estruturas magnéticas (Skyrmions e Hopfions)

Segundo Clodoaldo de Araújo, em um estudo anterior, publicado, em 2018, na revista Nature, pesquisadores do MIT já haviam observado que a combinação desses isolantes topológicos com materiais magnéticos de terras raras poderia também operar à temperatura ambiente. Dando continuidade a esse estudo, no trabalho publicado na Advanced Materials, foi verificado que, ao colocar o isolante topológico “entre camadas”, como em um sanduíche, de materiais magnéticos de terras raras, surgiam estruturas magnéticas especiais à temperatura ambiente. Como destaca o professor da UFV, dentre as principais contribuições do artigo está a realização de imagens de microscopia eletrônica de transmissão, feitas no Instituto Internacional de Nanotecnologia de Portugal (INL), em Braga. Essas imagens mostraram a presença de skyrmions envolvidos por outra estrutura magnética ainda mais exótica, chamada Hopfion.

A demonstração dessas estruturas extremamente pequenas, com cerca de 10 nanômetros, envolvidas por Hopfions, torna o transporte de informação muito mais estável e confiável, além de permitir armazenar uma grande quantidade de dados em um espaço muito reduzido. “Como esses materiais podem funcionar à temperatura ambiente e utilizam elementos relativamente abundantes, especialmente no solo brasileiro, essa descoberta tem um grande potencial para contribuir no avanço das tecnologias de armazenamento e gravação de informações”, ressalta o professor.
 

Próximos passos

O próximo passo da pesquisa é demonstrar, na prática, o movimento dessas estruturas sob a ação de campos magnéticos e correntes elétricas. Para isso, será utilizado o novo Laboratório Brasileiro de Magnetismo, localizado no Núcleo de Nanoscopia da UFV, no Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas.

Clodoaldo, com a subcoordenadora do Núcleo de Microscopia e Microanálise da UFV, Karla Veloso Gonçalves Ribeiro

O laboratório contará com diversos equipamentos de ponta, adquiridos recentemente com o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (Fapemig) e da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep). Além disso, imagens semelhantes às realizadas no exterior poderão ser feitas no Núcleo de Microscopia e Microanálise da UFV, utilizando um microscópio eletrônico de transmissão que está sendo adquirido com recursos da Finep.

De acordo com Clodoaldo de Araújo, todos esses novos equipamentos estarão disponíveis para os pesquisadores a partir do segundo semestre de 2026, fortalecendo a pesquisa científica no Brasil e abrindo novas possibilidades para o desenvolvimento de tecnologias avançadas de armazenamento e transporte de informação.