Nanoferromagneto levitado confirma previsão de Maxwell feita há mais de 160 anos
Em um estudo publicado na revista Physical Review Letters, pesquisadores observaram pela primeira vez o comportamento giroscópico de um ímã que não está girando, confirmando uma previsão teórica feita por James Clerk Maxwell (1837-1879) no século XIX. O resultado representa um avanço na compreensão da relação entre magnetismo e momento angular e pode abrir caminho para sensores extremamente sensíveis.
O experimento utilizou uma microesfera ferromagnética de 40 micrômetros levitada sobre um supercondutor, o que permitiu isolar o sistema quase completamente de interferências externas. Esse tipo de levitação ocorre devido ao efeito Meissner, no qual o supercondutor repele o campo magnético e mantém o objeto suspenso.
A hipótese testada remonta a mais de 160 anos. Maxwell sugeriu que materiais ferromagnéticos poderiam apresentar comportamento giroscópico mesmo sem rotação visível, devido ao momento angular associado ao alinhamento dos spins eletrônicos. Até agora, no entanto, esse efeito nunca havia sido observado diretamente.
No novo estudo, os pesquisadores detectaram esse fenômeno ao analisar o movimento da partícula levitada. Em vez de oscilar de forma independente em cada direção, o ímã apresentou acoplamento entre os movimentos, gerando trajetórias elípticas, uma assinatura clara de comportamento giroscópico. Esse efeito resulta do chamado acoplamento entre spin e rotação (ou spin e órbita), em que o momento angular intrínseco do material influencia sua dinâmica mecânica.
Os dados experimentais permitiram ainda inferir propriedades fundamentais do sistema, como o momento angular intrínseco (spin) e o fator giromagnético do material, em concordância com previsões teóricas.
Além de resolver uma questão histórica na física, o experimento aponta para aplicações práticas relevantes. Sistemas desse tipo podem funcionar como magnetômetros extremamente sensíveis, potencialmente superando limites atuais de detecção. Por estarem levitados e altamente isolados, esses sistemas também são promissores para estudos de física quântica em escalas maiores, ajudando a investigar a transição entre o comportamento clássico e o quântico.
O resultado evidencia um padrão recorrente na ciência: previsões teóricas podem permanecer por décadas sem verificação experimental, até que avanços tecnológicos tornem possível testá-las. Neste caso, foi a combinação de nanotecnologia, criogenia e técnicas de medição de altíssima precisão que finalmente permitiu observar um efeito previsto ainda no século XIX.
Fontes
FADELLI, I. Levitated nano-ferromagnet confirms a 160-year-old physical prediction. Phys.org, 29 abr. 2026. Disponível em: https://phys.org/news/2026-04-levitated-nano-ferromagnet-year-physical.html. Acesso em: 03 maio 2026.
AHRENS, F.; VINANTE, A. Observation of gyroscopic coupling in a nonspinning levitated ferromagnet. Physical Review Letters, v. 136, 146703, 2026. Disponível em: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/hdh6-r1gy. Acesso em: 30 maio 2026.
Imagem da capa: Esquerda: Esquema do experimento, com uma esfera magnética levitada dentro da armadilha supercondutora pelo efeito Meissner, e uma ilustração qualitativa das trajetórias “elípticas” observadas no experimento. O esquema mostra, na parte superior, o detector supercondutor SQUID utilizado para medir o movimento angular. Direita superior: Desenho 3D em escala da armadilha. Direita inferior: Imagem de microscópio da esfera magnética posicionada na base da armadilha. Crédito: Felix Ahrens e Andrea Vinante (2026).
