(Créditos da imagem: Flickr/UCL).

Excitons” podem soar como o nome da última banda pop, mas, na verdade, são quasipartículas eletricamente neutras.

Elas só existem em materiais semicondutores e isolantes e podem ser acessadas ​​em materiais bidimensionais (2D) com poucos átomos de espessura, como o carbono e a molibdenita. Inacreditavelmente, quando esses elementos 2D são combinados, eles exibem propriedades quânticas que nenhum desses materiais possui sozinho.

Uma nova pesquisa de cientistas da Universidade de Tel Aviv analisa a geração de excitons em materiais 2D dentro de um período de tempo pequeno e com uma resolução espacial extraordinariamente alta. “A nossa nova tecnologia de imagem captura o movimento de excitons em um curto espaço de tempo e em escala nanométrica”, informou o Dr. Mrejen.

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“Essa ferramenta pode ser muito útil para observar a resposta de um material nos primeiros momentos em que a luz o afetou. A nova tecnologia pode ser usada ​​para desacelerar significativamente a luz, bem como manipulá-la ou até mesmo armazená-la, recursos altamente procurados para comunicações e para computadores quânticos baseados em fotônica”, explica Suchowski.

“Do ponto de vista da capacidade do instrumento, esta façanha 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”.

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Compreender o movimento de partículas quânticas abrirá portas para muitos outros projetos de pesquisa com o laboratório e além.

Para completar o trabalho, os cientistas desenvolveram uma técnica de imagem espaço-temporal única na escala nanométrica de femtossegundos e observaram a dinâmica exciton-polariton em disseleneto de tungstênio, um material semicondutor, à temperatura ambiente.

O exciton-polariton é um objeto quântico formado a partir da fusão de luz e matéria. Os avanços nos últimos anos permitem agora que os cientistas observem essas interações em maior resolução espacial e temporal.

O Laboratório Femto-Nano de Haim trabalha para mesclar as capacidades de resolução extrema do espaço e do tempo, a fim de observar dinâmicas ultrarrápidas espaço-temporais na nanoescala. O laboratório está particularmente interessado em “explorar a dinâmica eletrônica ultrarrápida e os efeitos não-lineares relacionados em nanoestruturas e metamateriais plasmônicos”.

Haim diz que o objetivo atual do laboratório é “entender o efeito da geometria e do ambiente das nanopartículas na evolução do elétron espaço-temporal quente e sua relação com a geração óptica não-linear”

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A equipe de Haim é motivada pelo objetivo de combinar modelos microscópicos teóricos com novos métodos experimentais de medição. A equipe é conhecida por realizar trabalhos que incluem medições baseadas em modelagem de pulsos, espectroscopia ultra-rápida de sonda de bomba, fontes de luz ultra-curtas e microscopia de campo próximo. [Interesting Engineering].

Referência:

  1. M. Mrejen et al. “Transient exciton-polariton dynamics in WSe2 by ultrafast near-field imaging”; Science Advances, 2019. Acesso em 01 jun. 2019.
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Giovane Almeida
Sou baiano, tenho 18 anos e sou fascinado pelo Cosmos. Atualmente trabalho com a divulgação científica na internet — principalmente no Ciencianautas, projeto em que eu mesmo fundei aos 15 anos de idade —, com ênfase na astronomia e biologia.

3 comentários

  1. Apesar de ser um assunto interessante a credibilidade da matéria é zero, pois não há referência à fontes de pesquisa.

    • Todas as referências estão disponíveis via hiperlinks e o artigo que descreve a descoberta pode ser encontrado no final da matéria.

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