Laser orgânico: Depois dos OLEDs, vêm aí os OLasers

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/08/2017

Representação artística do transistor emissor de luz com nanotubos de carbono entre dois espelhos para geração elétrica de polaritons.
[Imagem: Yuriy Zakharko]

Lasers orgânicos

Nos últimos anos, as pesquisas sobre semicondutores orgânicos - baseados em carbono - para criar componentes optoeletrônicos levaram a uma ampla variedade de aplicações. Entre elas estão os diodos emissores de luz orgânicos (OLEDs), já utilizados em telas de TV e celulares.

Apesar desse rápido progresso, um dos grandes objetivos dessa área, que é a construção de um laser de bombeamento elétrico a partir de materiais orgânicos, ainda não foi alcançado.

Mas um passo importante rumo a esses OLASERs acaba de ser dado por uma equipe da Universidade de Heidelberg (Alemanha) e da Universidade de St Andrews (Escócia).

O trabalho da equipe se concentrou no acoplamento entre luz e matéria no interior de nanotubos de carbono semicondutores - estruturas microscópicas de carbono em forma de tubo.

Excitons e polaritons

Quando os fótons (luz) e os excitons (matéria) são postos para trocar energia rapidamente, eles formam novas quasipartículas conhecidas como excitons-polaritons, ou polaritons de excitons, que têm a desejável característica de emitir luz. Sob certas condições, essas emissões podem assumir propriedades similares às da luz laser. Em outras palavras, uma luz semelhante ao laser emitida por materiais orgânicos - um OLaser.

• Topolariton: quasipartícula é meio matéria, meio luz

Para conseguir usar eletricidade para gerar polaritons de excitons dentro dos nanotubos de carbono, Arko Graf e seus colegas desenvolveram um transístor emissor de luz com uma densa camada de nanotubos de carbono e então incorporado entre dois espelhos metálicos.

Devido à extrema estabilidade e à alta condutividade proporcionada pelos nanotubos de carbono, as densidades de corrente e, portanto, as densidades de polaritons obtidas foram várias ordens de magnitude acima de qualquer valor obtido anteriormente.

Segundo a equipe, isso mostra que um laser de polaritons eletricamente bombeado está realisticamente ao alcance, sendo uma questão de tempo.

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