p Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Osaka, TU Wien, Universidade Tecnológica de Nanyang, Rice University, A University of Alberta e a Southern Illinois University-Carbondale estão mais perto de desvendar a física das quasipartículas em nanotubos de carbono. p Nanotubos de carbono (CNTs), um material modelo unidimensional (1-D) feito inteiramente de átomos de carbono, têm atraído considerável atenção desde sua descoberta por causa das propriedades únicas decorrentes dos efeitos de confinamento quântico. Os CNTs foram rotulados como um dos materiais para dispositivos optoeletrônicos de próxima geração. Fundamental para este avanço é entender como as quasipartículas - partículas teóricas usadas para descrever fenômenos observáveis ​​em sólidos - se comportam e interagem umas com as outras em um sistema 1-D. Isso requer um modelo fundamentalmente diferente em comparação com um material 3-D convencional, como o silício, como consequência da dimensionalidade reduzida nos CNTs.

p "Foi difícil desenvolver um dispositivo de radiação terahertz com um alto campo elétrico externo em uma direção específica para CNT, "diz o autor correspondente Masayoshi Tonouchi.

p Ao combinar diferentes técnicas experimentais, a equipe foi capaz de investigar diretamente a criação de carregadores gratuitos em CNTs em diferentes escalas de tempo após a fotoexcitação. Interações muito complexas que envolvem diferentes quasipartículas ocorrem após a fotoexcitação inicial. Esses processos mudam com o tempo, e ser capaz de sondar uma das quase-partículas torna mais fácil entender todo o processo.

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p Junto com simulações de última geração, a equipe foi capaz de identificar dois mecanismos principais que explicam seus dados e os ajudou a desenvolver um modelo microscópico detalhado que descreve as interações de quasipartículas em um forte campo elétrico em CNTs.

p "Nós propusemos um modelo no qual quasipartículas ligadas a lacunas de elétrons excitadas na banda de excitons E22 de alta energia divergem para a banda de baixa energia e desempenham um papel na condução elétrica ultrarrápida. Este modelo explicou com sucesso os fatos experimentais e levou ao esclarecimento do aspecto físico propriedades dos CNTs. "

p Seus resultados lançam luz sobre uma série de questões de longa data na dinâmica ultrarrápida do CNT, aproximando-nos da realização de optoeletrônica avançada baseada em CNTs e outros materiais de baixa dimensão.