(PhysOrg.com) - Matthew Doty, professor assistente do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da University of Delaware, é coautor de dois artigos que exploram novos métodos de montagem de pontos quânticos para controlar como os elétrons interagem com a luz e os campos magnéticos para aplicações em dispositivos de computação de próxima geração e captura de energia solar.

Os jornais apareceram recentemente em Revisão Física B , um jornal da American Physical Society (APS). Ambos os artigos foram selecionados como “Sugestões do Editor, ”Uma designação reservada para apenas cinco por cento dos artigos submetidos à revista.

O grupo de Doty estuda pontos quânticos, minúsculos semicondutores que podem capturar elétrons únicos de maneira comparável a átomos como hidrogênio e hélio. Os pontos quânticos são freqüentemente chamados de “átomos artificiais” porque têm propriedades eletrônicas semelhantes aos átomos naturais. O grupo de Doty explora a maneira como esses "átomos artificiais" podem ser montados para criar "moléculas artificiais". Ao contrário das moléculas naturais, as propriedades dessas moléculas de pontos quânticos podem ser adaptadas para criar propriedades únicas e ajustáveis ​​para os elétrons aprisionados nas moléculas.

O primeiro artigo, intitulado "Fator g ajustável in situ para um único elétron confinado dentro de uma molécula de ponto quântico InAs, ”Documenta uma nova estratégia para a engenharia das propriedades de spin de elétrons simples con fi nados.

A equipe de Doty demonstra essa estratégia projetando, fabricar e caracterizar uma molécula de ponto quântico que permite que as propriedades do elétron sejam ajustadas com uma pequena mudança na voltagem aplicada à molécula. O sucesso da estratégia valida uma nova abordagem para dispositivos optoeletrônicos de engenharia com poder computacional dramaticamente aprimorado.

O principal autor do artigo foi Weiwen Liu, estudante de doutorado no grupo de pesquisa de Doty. Os co-autores incluem os alunos de doutorado em engenharia da UD, Ramsey Hazbun e Shilpa Sanwlani; James Kolodzey, Charles Black Evans Professor de Engenharia Elétrica e de Computação; e Allan Bracker e Daniel Gammon do Laboratório de Pesquisa Naval.

O segundo artigo, intitulado "Assinaturas espectroscópicas de interações de muitos corpos e estados deslocalizados em moléculas de pontos quânticos laterais automontadas, ”Descreve um design molecular diferente, em que os dois pontos quânticos são colocados lado a lado em vez de um em cima do outro. A geometria lateral muda a maneira como os elétrons são aprisionados na molécula e cria estados moleculares eletrônicos mais complexos. Esses novos estados eletrônicos do design molecular lateral fornecem um modelo para novas arquiteturas de computação que superam os limites de escala da computação convencional baseada em carga, mediando interações entre spins confinados simples.

Xinran Zhou, um estudante de doutorado no grupo de pesquisa de Doty, atuou como o autor principal do artigo. Os co-autores incluem estudantes de doutorado da UD Shilpa Sanwlani e Weiwen Liu e pesquisadores da Universidade Kwangoon da Coreia do Sul, a Universidade de Arkansas e a Universidade de Ciência Eletrônica e Tecnologia da China.