p Uma borboleta de ouro em nanoescala fornece uma rota mais precisa para o cultivo / síntese de semicondutores nanométricos que podem ser usados ​​em nano-lasers e outras aplicações. p Os pesquisadores da Universidade de Hokkaido desenvolveram uma abordagem única para fazer semicondutores nanométricos em uma superfície de metal. Os detalhes do método foram relatados no jornal Nano Letras e poderia continuar a pesquisa na fabricação de luz nanométrica e emissores de energia.

p A abordagem, desenvolvido pelo Instituto de Pesquisa de Ciência Eletrônica da Universidade de Hokkaido e pela Universidade Hokkai-Gakuen, envolve a geração de calor localizado em uma nanopartícula de ouro dentro de uma nanoestrutura em forma de borboleta. O calor causa a síntese hidrotérmica na qual o óxido de zinco semicondutor cristaliza na nanopartícula de ouro.

p Os cientistas têm investigado maneiras de colocar com cuidado semicondutores de tamanho nano em partículas metálicas para utilizá-los em nano lasing e nano-litografia, por exemplo. Mas os métodos atuais carecem de precisão ou são muito caros.

p A abordagem desenvolvida pela equipe japonesa supera esses problemas.

p A equipe primeiro conduziu simulações para determinar as condições ideais para controlar com precisão a geração de calor em nanoestruturas. Eles utilizaram um fenômeno chamado ressonância de plasmon de superfície, um processo que converte parcialmente a luz em calor em materiais metálicos.

p De acordo com as simulações, uma nanoestrutura em forma de borboleta consistindo de duas partículas de ouro em losango colocadas em cada lado de um nanobastão de ouro levaria a condições ideais. Neste sistema, o nanorod, ou o corpo da borboleta, funciona como um nanoaquecedor usando uma luz polarizada específica. Depois de girar a polarização da luz 90 graus, as partículas de losango, ou as asas da borboleta, deve funcionar como uma antena para captar luz em pontos abaixo do comprimento de onda na pele semicondutora da borboleta.

p Para testar esta teoria, eles fabricaram a borboleta de ouro e a colocaram na água dentro de uma câmara de vidro. Uma solução feita de partes iguais de hexa-hidrato de nitrato de zinco e hexametileno tetramina foi adicionada à câmara, que foi então selado e colocado em um palco microscópico. Quando a luz do laser incidiu sobre o sistema dentro da câmara, o nanobastão aqueceu e partículas semicondutoras de óxido de zinco cristalizaram ao longo de sua superfície, conforme esperado.

p Isso demonstrou que a nanoantena de ouro em forma de borboleta pode controlar com precisão onde ocorre a síntese hidrotérmica assistida por plasmon, portanto, permitindo a formação localizada de semicondutores nanométricos.

p "Espera-se que novas pesquisas levem ao desenvolvimento de fontes de luz de tamanho nano poderosas, dispositivos de conversão fotoelétricos altamente eficientes, e fotocatalisadores, ", disse Keiji Sasaki, da Universidade de Hokkaido, da equipe de pesquisa." Também pode levar a aplicações em eletrônica de semicondutores e processamento óptico de informações quânticas. "