Eletrônios controlam reações químicas na superfície. Um estudo publicado na revista Nature Communications demonstra que a orientação do spin dos eletrônicos pode alterar significativamente a probabilidade de reações químicas envolvendo hidrogênio em superfícies magnéticas.

Reações de hidrogênio influenciadas pelo spin. Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Ciência Industrial da Universidade de Tóquio e instituições colaboradoras realizou experimentos em que dispararam um feixe de átomos de hidrogênio polarizados em direção a uma superfície de níquel magnético. Ao aplicar um campo magnético externo paralelo ou perpendicular à superfície, os pesquisadores puderam controlar a orientação do spin dos átomos de hidrogênio. Os resultados mostraram que a adesão e a abstração de hidrogênio foram significativamente afetadas pela orientação do spin.

A diferença foi mais evidente em baixas coberturas de hidrogênio. Quando o spin foi alinhado paralelamente à superfície de níquel, a adesão de hidrogênio foi mais de sete vezes maior em comparação com quando o spin estava perpendicular à superfície. Essa diferença desapareceu em superfícies não magnéticas, indicando que o efeito está associado à superfície magnética de níquel.

Os pesquisadores também verificaram que o spin pode influenciar reações além da adesão. Em um segundo experimento, eles observaram que a reação de abstração de hidrogênio foi mais eficiente quando o spin do hidrogênio estava alinhado paralelamente à superfície, e essa eficiência aumentava à medida que o campo magnético era mais forte.