p (Phys.org) —Em física, há pequeno, e então há nulidade - como em dimensão zero. p Pesquisadores da Universidade de Cincinnati alcançaram esse limite com uma estrutura especial que pode um dia levar a melhores formas de aproveitar a energia solar, lasers mais fortes ou dispositivos de diagnóstico médico mais sensíveis.

p Essas estruturas são nanofios semicondutores. A estudante de doutorado da UC, Teng Shi, diz que ela e uma equipe de pesquisadores observaram assinaturas ópticas únicas indicando que as excitações eletrônicas dentro desses nanofios podem ser confinadas a um estado de dimensão zero chamado de "ponto quântico".

p Esta última descoberta tem tudo a ver com ser pequeno, mas seu significado é tudo menos. A capacidade da equipe de pesquisa de controlar a energia de confinamento variando o tamanho do ponto quântico abre um mundo de possibilidades.

p "Explorar a física básica de nanofios semicondutores permite imaginar aplicações ou projetar estruturas para aplicações, "diz Shi do Departamento de Física da UC." Essas estruturas são candidatos potenciais para uma variedade de aplicações, incluindo fotovoltaica, lasers e nanosensores ultrassensíveis. "

p Shi apresentará a pesquisa da equipe "Imagem de fotoluminescência dependente da temperatura de tubos de poços quânticos com heteroestruturas de GaAs / AlGaAs" na reunião da American Physical Society (APS), a ser realizada de 3 a 7 de março em Denver. Quase 10, 000 profissionais, acadêmicos e alunos participarão da reunião da APS para discutir novas pesquisas da indústria, universidades e laboratórios de todo o mundo.

p Esta pesquisa avança o trabalho feito anteriormente em nanofios semicondutores na UC. Usando uma camada fina chamada tubo de poço quântico e aumentando-a - até cerca de 4 nanômetros de espessura - em torno do núcleo do nanofio, os pesquisadores descobriram que os elétrons dentro do nanofio foram distribuídos de forma incomum em relação às facetas do tubo hexagonal. O resultado é um fio quântico, como uma longa corda muitas vezes mais fina do que um fio de cabelo humano.

p Agora eles levaram as coisas ainda mais longe, indo de fios unidimensionais a pontos quânticos de dimensão zero. Essas pequenas estruturas podem ter um grande efeito em uma variedade de tecnologias. Os semicondutores estão no centro da eletrônica moderna. Computadores, TVs e telefones celulares os têm. Eles são feitos da forma cristalina de elementos que possuem propriedades de condutividade elétrica cientificamente benéficas. Muitos semicondutores são feitos de silício, mas o arsenieto de gálio é usado nesta pesquisa.