doi.org/10.1021/acsnano.3c12666
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#Luz
Uma equipe de investigação liderada por químicos da Universidade da Califórnia, em Irvine, descobriu uma forma até então desconhecida pela qual a luz interage com a matéria, uma descoberta que poderá levar a sistemas de energia solar melhorados, díodos emissores de luz, lasers semicondutores e outros avanços tecnológicos.
Num artigo publicado recentemente na revista ACS Nano, os cientistas, acompanhados por colegas da Universidade Federal de Kazan, na Rússia, explicam como aprenderam que os fótons podem obter um impulso substancial, semelhante ao dos elétrons em materiais sólidos, quando confinados a espaços à escala nanométrica em silício.
“O silício é o segundo elemento mais abundante da Terra e forma a espinha dorsal da eletrônica moderna.
No entanto, sendo um semicondutor indireto, sua utilização na optoeletrônica tem sido prejudicada por propriedades ópticas pobres, “disse o autor sênior Dmitry Fishman, professor adjunto de UC Irvine de química.
Ele disse que, embora o silício não emita luz naturalmente em sua forma a granel, o silício poroso e nanoestruturado pode produzir luz detectável após ser exposto à radiação visível.
Os cientistas estão cientes deste fenómeno há décadas, mas as origens precisas da iluminação têm sido objeto de debate.
“Em 1923, Arthur Compton descobriu que os fótons gama possuíam impulso suficiente para interagir fortemente com elétrons livres ou ligados.
Isso ajudou a provar que a luz tinha propriedades tanto de onda quanto de partícula, uma descoberta que levou Compton a receber o Prêmio Nobel de física em 1927.” disse Peixeman.
“Em nossos experimentos, mostramos que o momento da luz visível confinado a cristais de silício em nanoescala produz uma interação óptica semelhante em semicondutores.” A compreensão da origem da interação requer outra viagem ao início do século XX.
Em 1928, o físico indiano CV Raman, que ganhou o Prêmio Nobel de Física em 1930, tentou repetir o experimento Compton com luz visível.
No entanto, ele encontrou um obstáculo formidável na disparidade substancial entre o momento dos elétrons e o dos fótons visíveis.
Publicado em 09/05/2024 13h28
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