p Pesquisadores da Columbia University e da University of California, San Diego, introduziram uma nova abordagem de "multi-mensageiro" para a física quântica que significa um salto tecnológico em como os cientistas podem explorar materiais quânticos. p As descobertas aparecem em um artigo recente publicado em Materiais da Natureza , liderado por A. S. McLeod, pesquisador pós-doutorado, Columbia Nano Initiative, com os co-autores Dmitri Basov e A. J. Millis em Columbia e R.A. Averitt na UC San Diego.

p "Trouxemos uma técnica da escala intergaláctica para o reino do ultrapequeno, "disse Basov, Higgins Professor de Física e Diretor do Energy Frontier Research Center em Columbia. Equipados com ferramentas de nanociência multimodais, podemos agora ir rotineiramente a lugares que ninguém pensava que seria possível até cinco anos atrás. "

p O trabalho foi inspirado na astrofísica "multi-mensageiro", que surgiu durante a última década como uma técnica revolucionária para o estudo de fenômenos distantes como fusões de buracos negros. Medições simultâneas de instrumentos, incluindo infravermelho, óptico, Os telescópios de raios-X e ondas gravitacionais podem, tomados em conjunto, entregar uma imagem física maior do que a soma de suas partes individuais.

p A busca por novos materiais que possam complementar a atual dependência de semicondutores eletrônicos está em andamento. O controle sobre as propriedades do material usando a luz pode oferecer funcionalidade aprimorada, Rapidez, flexibilidade e eficiência energética para plataformas de computação de próxima geração.

p Artigos experimentais em materiais quânticos geralmente relatam resultados obtidos usando apenas um tipo de espectroscopia. Os pesquisadores mostraram o poder de usar uma combinação de técnicas de medição para examinar simultaneamente as propriedades elétricas e ópticas.

p Os pesquisadores realizaram seu experimento focalizando a luz do laser na ponta afiada de uma sonda de agulha revestida com material magnético. Quando filmes finos de óxido de metal estão sujeitos a uma deformação única, pulsos de luz ultrarrápidos podem acionar o material para mudar para uma fase inexplorada de domínios em escala nanométrica, e a mudança é reversível.

p Ao escanear a sonda sobre a superfície de sua amostra de filme fino, os pesquisadores foram capazes de desencadear a mudança localmente e simultaneamente manipular e registrar o sistema elétrico, propriedades magnéticas e ópticas desses domínios disparados por luz com precisão em escala nanométrica.

p O estudo revela como propriedades imprevistas podem surgir em materiais quânticos há muito estudados em escalas ultrapequenas quando os cientistas os ajustam de acordo com a tensão.

p "É relativamente comum estudar esses materiais nanofásicos com sondas de varredura. Mas esta é a primeira vez que uma nanossonda óptica foi combinada com nanoimagem magnética simultânea, e tudo em temperaturas muito baixas onde os materiais quânticos mostram seus méritos, "McLeod disse." Agora, a investigação de materiais quânticos por nanociência multimodal oferece um meio de fechar o ciclo de programas para projetá-los. "