p Excitons são quasipartículas feitas do estado excitado de elétrons e - de acordo com pesquisas em andamento na EPFL - têm o potencial de aumentar a eficiência energética de nossos dispositivos diários. p É uma maneira totalmente nova de pensar sobre eletrônica. Excitons - ou quasipartículas formadas quando os elétrons absorvem luz - revolucionam os blocos de construção dos circuitos. Cientistas da EPFL têm estudado suas propriedades extraordinárias para projetar sistemas eletrônicos mais eficientes em termos de energia, e agora descobriram uma maneira de controlar melhor os excitons que se movem nos semicondutores. Suas descobertas aparecem hoje em Nature Nanotechnology .

p Quasipartículas são fenômenos temporários resultantes da interação entre duas partículas dentro da matéria sólida. Excitons são criados quando um elétron absorve um fóton e se move para um estado de energia superior, deixando para trás um buraco em seu estado de energia anterior (chamado de "banda de valência" na teoria da banda). O elétron e o buraco do elétron estão ligados por meio de forças atrativas, e os dois juntos formam o que é chamado de exciton. Uma vez que o elétron cai de volta no buraco, ele emite um fóton e o exciton deixa de existir.

p Ano passado, uma equipe de cientistas do Laboratório de Nanoescala Eletrônica e Estruturas da EPFL (LANES) anunciou que havia desenvolvido um transistor - um dos componentes dos circuitos - que funciona com excitons em vez de elétrons (veja o artigo). E pela primeira vez, eles foram capazes de fazer os transistores funcionarem em temperatura ambiente, um grande passo para o desenvolvimento de aplicações práticas para esta tecnologia.

p Para fazer os excitons durarem mais, os cientistas colocaram em camadas dois materiais 2-D diferentes um sobre o outro:disseleneto de tungstênio (WSe ₂ ) e disseleneto de molibdênio (MoSe ₂ ) O material resultante tinha uma textura cintilante que influenciou como as quasipartículas foram distribuídas. “Com estes dois materiais, os excitons tendiam a se agrupar em lugares específicos e evitar que a corrente fluísse, "diz Andras Kis, o chefe do LANES e um co-autor do estudo. Para evitar que isso aconteça, desta vez, a equipe de pesquisa adicionou uma camada intermediária de nitreto de boro de forma hexagonal (h-BN), o que lhes permite ver os excitons e seus níveis de energia com mais clareza.

p A equipe de pesquisa também descobriu uma maneira de polarizar as correntes de excitons, o que significa que as quasipartículas poderiam eventualmente ser usadas para codificar dados de forma independente por meio de variações na magnitude da corrente, bem como sua polarização. Isso abre a porta para ainda mais aplicações em codificação e processamento de dados em um nível nanoscópico.