p Em um avanço para futuros computadores híbridos óptico-eletrônicos, cientistas da EPFL desenvolveram uma técnica ultrarrápida que pode rastrear luz e elétrons conforme eles viajam através de uma superfície nanoestruturada. p Quando a luz se acopla aos elétrons em uma superfície, seu movimento combinado pode viajar como uma onda guiada pela própria geometria da superfície. Essas ondas são conhecidas como "plasmons de superfície" e podem ser úteis em telecomunicações e computação futura, onde os dados serão transportados pelos processadores usando luz em vez de eletricidade. Além de ser mais eficiente em termos de energia, esses processadores poderiam ser miniaturizados até a nanoescala para construir sensores de alta resolução e sistemas de processamento de sinal nanométricos. Mas esses processadores seriam construídos a partir do empilhamento de diferentes camadas de materiais avançados e, até aqui, não temos uma maneira confiável de rastrear a luz guiada à medida que ela se move em suas interfaces. Os cientistas da EPFL agora fizeram exatamente isso usando um novo, método ultrarrápido. A descoberta foi publicada hoje em Nature Communications .

p O laboratório de Fabrizio Carbone na EPFL liderou o projeto para criar um minúsculo conjunto de antenas que permitiria aos plasmons viajar através de uma interface. A matriz consistia em uma membrana extremamente fina de nitreto de silício (50 nm de espessura) coberta por uma película ainda mais fina de prata (30 nm de espessura). Os cientistas então "perfuraram" uma série de nanofuros na superfície que funcionariam como antenas - os "pontos de acesso" do plasmon.

p Os pesquisadores então dispararam pulsos de laser ultrarrápidos (luz) na matriz para iluminar as antenas. Com um atraso temporal controlado, pulsos de elétrons ultracurtos foram então disparados através da pilha de multicamadas, para mapear os plasmons irradiados pelas antenas na interface entre o filme de prata e a membrana de nitreto de silício. Usando uma técnica ultrarrápida chamada PINEM, que pode "ver" plasmons de superfície, mesmo quando estão ligados a uma interface enterrada, os cientistas foram capazes de filmar a propagação da luz guiada e ler seu perfil espacial no filme.

p "Tentar ver plasmons nessas interfaces entre camadas é um pouco como tentar filmar pessoas em uma casa de fora, "explica Fabrizio Carbone." Uma câmera normal não mostra nada; mas se você usar micro-ondas ou uma imagem de rastreamento de energia semelhante, você pode ver através das paredes. "

p O artigo atual abre caminho para projetar e controlar campos plasmônicos confinados em estruturas de várias camadas, que é a chave para futuros dispositivos optoeletrônicos.