Os cientistas geraram luz polarizada circularmente e controlaram sua direção sem usar ímãs desajeitados ou temperaturas muito baixas. As evidências, por pesquisadores da Universidade de Nagoya e colegas no Japão, e publicado na revista Materiais avançados , são promissores para o desenvolvimento de materiais e métodos de dispositivos que podem ser usados ​​no processamento óptico de informações quânticas.

Partículas de luz chamadas fótons têm propriedades interessantes que podem ser exploradas para armazenar e transportar dados, e mostram uma tremenda promessa de uso em computação quântica.

Para que isso aconteça, a informação é primeiro armazenada em elétrons que, então, interagem com a matéria para gerar fótons portadores de dados. As informações podem ser codificadas na direção do spin de um elétron, da mesma forma que é armazenado na forma de 0 e 1 nos 'bits' dos computadores. Os dados também podem ser armazenados quando os elétrons ocupam 'vales' encontrados nas bandas de energia entre as quais se movem enquanto orbitam um átomo. Quando esses elétrons interagem com materiais emissores de luz específicos, eles geram luz polarizada em vale "quiral", 'que mostra potencial para armazenar grandes quantidades de dados.

Até aqui, Contudo, os cientistas só conseguiram gerar este tipo de luz circularmente polarizada usando ímãs e temperaturas muito baixas, tornando a técnica impraticável para uso generalizado.

Os físicos aplicados da Universidade de Nagoya Taishi Takenobu e Jiang Pu lideraram uma equipe de cientistas para desenvolver uma temperatura ambiente, abordagem eletricamente controlada para gerar esta luz polarizada de vale quiral.

Primeiro, eles cultivaram uma monocamada de dissulfeto de tungstênio semicondutor em um substrato de safira e o cobriram com um filme de íon-gel. Eletrodos foram colocados em cada extremidade do dispositivo e uma pequena tensão foi aplicada. Isso gerou um campo elétrico e, por fim, produziu luz. A equipe descobriu que a luz quiral foi observada entre -193 graus Celsius e a temperatura ambiente nas partes do dispositivo onde o substrato de safira foi naturalmente tenso como resultado do processo sintético. Ele só poderia ser gerado nas áreas livres de tensão, Contudo, em temperaturas muito mais frias. Os cientistas concluíram que a cepa desempenhou um papel crucial na geração de luz polarizada em temperatura ambiente.

Eles então fabricaram uma plataforma de dobra na qual colocaram um dispositivo de dissulfeto de tungstênio em um substrato de plástico. Eles usaram o estágio de dobra para aplicar tensão ao seu material, conduzir uma corrente elétrica na mesma direção da deformação e gerar luz polarizada em vale à temperatura ambiente. A aplicação de um campo elétrico ao material mudou a luz quiral de mover-se em uma direção para mover-se na outra.

"Nosso uso de semicondutores de monocamada tensionados é a primeira demonstração de um dispositivo emissor de luz que pode gerar e alternar eletricamente luz polarizada circularmente para destros e canhotos em temperatura ambiente, "diz Takenobu.

Em seguida, a equipe otimizará ainda mais seu dispositivo com o objetivo de desenvolver fontes de luz quirais práticas.