Fsicos fazem milagre da multiplicao da luz

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 29/03/2021

Emisso plasmnica de luz

Fsicos descobriram um fenmeno que aumenta a intensidade da luz emitida por um componente em nanoescala em mais de 1.000 vezes em relao ao que a teoria dizia ser possvel.

Tudo acontece em um pequeno espaamento entre dois nanofios, o que os fsicos chamam de juno plasmnica.

O termo “plasmnica” refere-se aos plsmons de superfcie, ondulaes nos eltrons de um metal induzidas pela incidncia da luz no metal.

Acontece que essas ondulaes, quando chegam na extremidade do metal – neste caso de um nanofio de ouro -, no se dissipam e, como se tendendo a saltar, geram eltrons de altssima energia, atingindo temperaturas de mais de 2.000 C. Em um processo ainda no totalmente compreendido, esses eltrons parecem se recombinar com cargas positivas e ento emitem ftons, ou seja, luz.

No muita luz, mas ela pode ser aumentada de duas maneiras: aplicando um campo eltrico aos dois nanofios separados pela juno plasmnica, ou disparando um laser diretamente na juno.

Milagre da multiplicao da luz

O que Longji Cui e seus colegas da Universidade Rice, nos EUA, descobriram agora que a emisso de luz pode ficar mais forte quando se faz as duas coisas ao mesmo tempo, ou seja, quando se aplica o campo eltrico e o campo de luz simultaneamente.

O que ningum esperava era o ganho de luminosidade: 1.000 vezes maior do que quando se usa apenas uma das tcnicas.

“Gosto da ideia de 1 + 1 = 1.000,” comentou o professor Douglas Natelson. “Voc faz duas coisas, cada uma das quais no lhe d muita luz nesta faixa de energia, mas juntas, uau, uma vaca sagrada! H muita luz saindo.”

A equipe ainda no sabe exatamente o que gera esse milagre da multiplicao da luz, mas levanta algumas hipteses.

Uma possibilidade que as portadoras pticas e eltricas se combinem para aumentar a gerao de eltrons quentes. Outra possibilidade que a emisso de luz seja aumentada por meio de um processo de nome complicado, o espalhamento Raman eletrnico anti-Stokes, pelo qual a entrada de luz faz os portadores quentes j energizados relaxaram de volta aos seus estados fundamentais, liberando mais ftons.

“Algo interessante est acontecendo l, onde cada uma dessas excitaes individuais no suficiente para fornecer a quantidade de luz que sai,” ressaltou Natelson. “Mas junte-as e a temperatura efetiva muito mais alta. Essa uma [outra] explicao possvel: Que a sada de luz seja uma funo exponencial da temperatura. Alcanar essa temperatura efetiva leva centenas de femtossegundos.”

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