Uma pesquisa de Pittsburgh, com co-autoria de uma equipe do Departamento de Física e Astronomia, revela que os campos ópticos têm a capacidade de modificar as propriedades eletrônicas de um sólido.

O papel, "Espectroscopia de fotoelétrons multidimensional coerente do revestimento de quasipartículas ultra-rápido por luz, "descreve como a aplicação de campos ópticos intensos a elétrons em metais pode mudar a forma como os elétrons fluem entre os íons. Os pesquisadores descobriram a aplicação de pulsos ópticos na faixa de 10 ^-14 segundos para uma superfície de cobre podem alterar suas propriedades eletrônicas, por exemplo, sua condução de elétrons ou reflexão óptica.

O artigo foi co-autoria de Hrvoje Petek, o R.K. Professor Mellon de Física e Astronomia, estudantes de graduação Andi Li e Zehua Wang e Marcel Reutzel da Universidade de Göttingen na Alemanha. Foi publicado em Nature Communications em maio.

Os resultados respondem a perguntas sobre a natureza das propriedades eletrônicas dos sólidos que só recentemente foram antecipadas, disse Petek.

"Há muito se sabe que é possível aplicar campos ópticos fortes e alterar as propriedades eletrônicas de átomos e moléculas. Isso é chamado de" revestimento "da estrutura eletrônica. Os sólidos são muito mais densos do que os átomos, portanto, não está claro se a aplicação de um campo óptico forte danificaria primeiro o material ou revestiria sua estrutura eletrônica. Os pesquisadores descobriram que os metais são bastante robustos, e a aplicação criteriosa de campos ópticos realmente fará com que o curativo ocorra, " ele disse.

Petek disse que os resultados abrem as portas para novas áreas de pesquisa e podem introduzir uma série de inovações ao usar a luz para controlar as propriedades da matéria.

"Pode-se pensar em como aplicar tais campos para criar novas propriedades de sólidos com aplicações potenciais em eletrônica convencional, Computação quântica, ou aplicações inteiramente novas onde se introduz luz em sólidos para gerar propriedades inteiramente novas em escalas de tempo muito curtas, "disse ele." Os teóricos consideraram que tal curativo poderia ser usado para estudar em um laboratório como os buracos negros evaporam. "

Em seguida, a equipe explorará como combinar vários metais diferentes, na mesma linha daqueles encontrados em dispositivos eletrônicos, determinar se é possível revestir sua estrutura eletrônica sem causar danos.