Interruptor de luz:cientistas desenvolvem método para controlar a manipulação em nanoescala em microscópios de alta potência
p (a) Esquema de THz-STM de fase controlada. (b) Explosão de corrente ultrarrápida induzida por campos próximos de duplo THz controlados por fase e controlados por atraso. Um campo próximo sinusoidal THz produz uma explosão de corrente bidirecional ultrarrápida entre uma amostra e uma nanoponta. Ao ajustar com precisão a fase do envelope da portadora (CEP) do campo próximo de THz, a direção e o tempo da rajada de corrente podem ser desejavelmente manipulados na escala de tempo de femotosegundo. Crédito:Universidade Nacional de Yokohama
p Pesquisadores do Japão deram um passo em direção à eletrônica mais rápida e avançada ao desenvolver uma maneira melhor de medir e manipular materiais condutores por meio da microscopia de varredura por túnel. A equipe publicou seus resultados em julho em
Nano Letras , um jornal da American Chemical Society. Cientistas da Universidade de Tóquio, Universidade Nacional de Yokohama, e o Laboratório de Pesquisa Central da Hamamatsu Photonics contribuíram para este artigo. p A microscopia de varredura por tunelamento (STM) envolve a colocação de uma ponta condutora próxima à superfície do material condutor a ser capturado. Uma voltagem é aplicada através da ponta à superfície, criando uma "junção em túnel" entre os dois, através da qual os elétrons viajam.
p A forma e a posição da ponta, a força da tensão, e a condutividade e densidade da superfície do material se reúnem para fornecer ao cientista uma melhor compreensão da estrutura atômica do material que está sendo visualizado. Com essa informação, o cientista deve ser capaz de alterar as variáveis para manipular o próprio material.
p Manipulação precisa, Contudo, tem sido um problema - até agora.
p Os pesquisadores desenvolveram um ciclo de pulso de terahertz personalizado que oscila rapidamente entre os campos próximos e distantes dentro da corrente elétrica desejada.
p Prof. Jun Takeda (à esquerda) e Katsumasa Yoshioka (à direita) Crédito:Universidade Nacional de Yokohama
p "A caracterização e o controle ativo de campos próximos em uma junção de túnel são essenciais para o avanço da manipulação elaborada de processos conduzidos por campos de luz em nanoescala, "disse Jun Takeda, professor do departamento de física da Escola de Graduação em Engenharia da Universidade Nacional de Yokohama. "Nós demonstramos que os desejáveis campos próximos controlados por fase podem ser produzidos em uma junção de túnel por meio de microscopia de varredura por tunelamento terahertz com um deslocador de fase."
p De acordo com a Takeda, estudos anteriores nesta área assumiram que os campos próximos e distantes eram os mesmos - espacial e temporalmente. Sua equipe examinou os campos de perto e não apenas identificou que havia uma diferença entre os dois, mas percebi que o pulso de laser rápido pode levar à mudança de fase necessária do pulso de terahertz para mudar a corrente para o campo próximo.
p "Nosso trabalho é uma promessa enorme para o avanço da física de campo forte em sistemas de estado sólido em nanoescala, como os materiais de mudança de fase usados para mídia de armazenamento óptico em DVDs e Blu-ray, bem como eletrônicos ultrarrápidos e microscopias de última geração, "Disse Takeda.