p Cientistas do Swiss Nanoscience Institute e da University of Basel conseguiram acoplar um ponto quântico extremamente pequeno com 1, Nanofio em forma de trombeta 000 vezes maior. O movimento do nanofio pode ser detectado com uma sensibilidade de 100 femtômetros por meio do comprimento de onda da luz emitida pelo ponto quântico. Por outro lado, a oscilação do nanofio pode ser influenciada pela excitação do ponto quântico com um laser. Nature Communications publicou os resultados. p As equipes do Professor Richard Warburton e do Professor Martino Poggio da Argovia no Departamento de Física e no Instituto Suíço de Nanociência da Universidade de Basel trabalharam com colegas da Universidade Grenoble Alps e da Comissão de Energias Alternativas e Energia Atômica (CEA) em Grenoble para acoplar um ressonador mecânico microscópico com um ponto quântico em nanoescala. Eles usaram nanofios feitos de arsenieto de gálio com cerca de 10 micrômetros de comprimento e um diâmetro de alguns micrômetros na parte superior. Os fios se estreitam fortemente para baixo e, portanto, parecem minúsculos trompetes dispostos no substrato. Perto da base, que tem apenas cerca de 200 nanômetros de largura, os cientistas colocaram um único ponto quântico que pode emitir partículas individuais de luz (fótons).

p Excitações levam a tensões

p Se o nanofio oscilar para frente e para trás devido à excitação térmica ou elétrica, a massa relativamente grande na extremidade larga da nanotrombeta produz grandes tensões no fio que afetam o ponto quântico na base. Os pontos quânticos são comprimidos e separados; como resultado, o comprimento de onda e, portanto, a cor dos fótons emitidos pela mudança do ponto quântico. Embora as mudanças não sejam particularmente grandes, microscópios sensíveis com lasers muito estáveis ​​- desenvolvidos especificamente em Basel para essas medições - são capazes de detectar com precisão as mudanças no comprimento de onda. Os pesquisadores podem usar os comprimentos de onda alterados para detectar o movimento do fio com uma sensibilidade de apenas 100 femtômetros. Eles esperam que, ao excitar o ponto quântico com um laser, a oscilação do nanofio pode ser aumentada ou diminuída conforme desejado.

p Potenciais usos em sensores e tecnologia da informação

p "Estamos particularmente fascinados com o fato de que uma ligação entre objetos de tamanhos tão diferentes é possível, "diz Warburton. Existem também várias aplicações potenciais para este acoplamento mútuo." Por exemplo, podemos usar esses nanofios acoplados como sensores sensíveis para analisar campos elétricos ou magnéticos, "explica Poggio, quem está investigando as possíveis aplicações com sua equipe. "Também pode ser possível colocar vários pontos quânticos no nanofio, usar o movimento para ligá-los e, assim, passar informações quânticas, "acrescenta Warburton, cujo grupo se concentra no uso diversificado de pontos quânticos em fotônica.

p Átomos artificiais com propriedades especiais

p Os pontos quânticos são nanocristais, e também são conhecidos como átomos artificiais porque se comportam de maneira semelhante aos átomos. Com uma extensão típica de 10 a 100 nanômetros, eles são significativamente maiores do que os átomos reais. Seu tamanho e forma, bem como o número de elétrons, pode variar. A liberdade de movimento dos elétrons nos pontos quânticos é significativamente restrita; os efeitos quânticos resultantes dão-lhes uma óptica muito especial, propriedades magnéticas e elétricas. Por exemplo, os pontos quânticos são capazes de emitir partículas individuais de luz (fótons) após a excitação, que pode então ser detectado usando um microscópio a laser feito sob medida.