Archive for março 3rd, 2019

Luz, atuando como força e mais informações

domingo, março 3rd, 2019

xxxx

Nova tecnologia de imagem captura movimento de partículas quânticas com resolução sem precedentes

Nova tecnologia de imagem captura movimento de partículas quânticas com resolução sem precedentes

Os cientistas desenvolveram uma técnica de imageamento espaço-temporal única na escala nanométrica de femtossegundos e observaram a dinâmica do exciton-polariton em disseleneto de tungstênio, um material semicondutor, à temperatura ambiente.
Excitons – quasipartículas eletricamente neutras – têm propriedades extraordinárias. Eles existem apenas em materiais semicondutores e isolantes e podem ser facilmente acessados ​​em materiais bidimensionais (2D) com poucos átomos de espessura, como carbono e molibdenita. Quando esses materiais 2D são combinados, eles exibem propriedades quânticas que nenhum desses materiais possui sozinho.

Um novo estudo da Universidade de Tel Aviv explora a geração e propagação de excitons em materiais 2D dentro de um período de tempo pequeno sem precedentes e com uma resolução espacial extraordinariamente alta. A pesquisa foi conduzida pelo Prof. Haim Suchowski e pelo Dr. Michael Mrejen da Faculdade de Ciências Exatas Raymond & Beverly Sackler e publicada na Science Advances em 1º de fevereiro.

A mecânica quântica é uma teoria fundamental da física que descreve a natureza nas menores escalas de energia. “Nossa nova tecnologia de imagem captura o movimento de excitons em um curto espaço de tempo e em escala nanométrica”, diz o Dr. Mrejen. “Esta ferramenta pode ser extremamente útil para dar uma olhada na resposta do material nos primeiros momentos em que a luz a afetou.”

“Tais materiais podem ser usados ​​para desacelerar significativamente a luz para manipulá-la ou até mesmo armazená-la, recursos altamente procurados para comunicações e para computadores quânticos baseados em fotônica”, explica Prof. Suchowski. “Do ponto de vista da capacidade do instrumento, este tour de force abre novas oportunidades para visualizar e manipular a resposta ultrarrápida de muitos outros sistemas de material em outros regimes de espectro, como o alcance do infravermelho médio em que muitas moléculas vibram.”

Os cientistas desenvolveram uma técnica de imageamento espaço-temporal única na escala nanométrica de femtossegundos e observaram a dinâmica do exciton-polariton em disseleneto de tungstênio, um material semicondutor, à temperatura ambiente.

O exciton-polariton é uma criatura quântica gerada pelo acoplamento de luz e matéria. Devido ao material específico estudado, a velocidade de propagação medida foi de cerca de 1% da velocidade da luz. Nesta escala de tempo, a luz consegue viajar apenas algumas centenas de nanômetros.

“Sabíamos que tínhamos uma ferramenta de caracterização única e que esses materiais 2D eram bons candidatos para explorar um comportamento interessante na interseção ultra-rápida”, diz Mrejen. “Eu devo acrescentar que o material, o disseleneto de tungstênio, é extremamente interessante do ponto de vista de aplicações. Ele sustenta tais estados acoplados à matéria leve em dimensões muito confinadas, até a espessura de um átomo, à temperatura ambiente e na faixa espectral visível.”

Os pesquisadores estão agora explorando maneiras de controlar a velocidade das ondas semicondutoras, por exemplo, combinando vários materiais 2D em pilhas