p Um esquema de dois opticamente acoplados, osciladores micromecânicos. Cada uma consiste em membranas de nitreto de silício ajustadas para uma oscilação "oscilante" pela força da luz. Esta força de luz acopla o movimento mecânico dos osciladores ao criar um túnel através da pequena lacuna entre eles, o que eventualmente leva à sua sincronização. Crédito:Mian Zhang / Cornell Nanophotonics Group
p (Phys.org) —Os fenômenos de sincronização estão por toda parte no mundo físico - desde ritmos circadianos até relógios de pêndulo lado a lado acoplados mecanicamente por meio de vibrações na parede. Os pesquisadores agora demonstraram a sincronização em nanoescala, usando apenas luz, não mecânica. p Dois pequenos osciladores mecânicos, suspensos a apenas nanômetros de distância, podem falar uns com os outros e sincronizar por meio de nada além da luz, de acordo com uma nova pesquisa publicada em 5 de dezembro em
Cartas de revisão física .
p O trabalho é uma colaboração entre os grupos de pesquisa de Michal Lipson, professor associado de engenharia elétrica e da computação, e Paul McEuen, o professor de física Goldwin Smith, ambos membros do Kavli Institute at Cornell for Nanoscale Science. O estudo é destaque na capa da revista e como uma "sugestão dos editores, "e o primeiro autor do artigo é Mian Zhang, um estudante de pós-graduação na área de física aplicada e engenharia.
p O grupo de Lipson havia estabelecido anteriormente que as propriedades ópticas de uma estrutura de nitreto de silício em nanoescala podem ser manipuladas com luz. Zhang e colegas levaram essa descoberta um passo adiante, demonstrando que dois osciladores micromecânicos distintos colocados no vácuo, cada um com a largura de um fio de cabelo em diâmetro e espaçados de 400 nanômetros, pode ser sincronizado em fase e frequência por meio de acoplamento mediado puramente por um campo de radiação óptica.
p Os pesquisadores demonstraram ligar e desligar esse acoplamento, bem como ajustar suas frequências, graças às técnicas microfotônicas estabelecidas que controlam o campo de radiação óptica, Zhang disse.
p A robustez deste fenômeno pode significar uma série de novas capacidades fotônicas em nanoescala, dizem os pesquisadores. Por exemplo, eles podem ser usados em redes de osciladores sintonizados para detecção, processamento de sinais e circuitos integrados em nanoescala.
p O trabalho foi financiado em parte pelo Center for Nanoscale Systems, um Estágio e Pesquisa em Educação de Pós-Graduação Integrativa, e o Centro de Ciência e Tecnologia Cornell NanoScale, todos os quais são apoiados pela National Science Foundation.
