Uma nova forma da luz se apresentar é descoberta

Imagem artística da luz presa a um isolante topológico. Crédito: Vincenzo Giannini
Imagem artística da luz presa a um isolante topológico. Crédito: Vincenzo Giannini

Cientistas do Imperial College afirmam que é possível combinar fótons e elétrons, dando origem a um fóton com propriedades de elétron e um elétron com propriedades de fóton.

O acoplamento de fóton e elétron vai permitir, entre outras coisas, a criação de circuitos que trabalham com fótons em vez de elétrons, segundo os mesmos cientistas.

Normalmente quando você acerta um elétron com um fóton, o que acontece é que o fóton é absorvido, sua energia alterando a energia do elétron. Mas isto vale apenas em materiais normais.

Entra em cena uma descoberta recente, o isolante topológico. Segundo simulações matemáticas, o fóton irá interagir com um elétron na superfície.

No trabalho, o físico dr. Vincenzo Giannini simulou a interação do fóton com uma esfera de material isolante topológico de diâmetro igual a 0,00000001 metros – uma nanopartícula.

O resultado da interação foi que o fóton passou a apresentar características de elétron, e o elétron características de fóton.

Normalmente quando elétrons viajam na superfície de materiais, na forma de plásmons, qualquer impureza no material faz com que o plásmon pare. Mas quando o elétron está combinado com um fóton, ele ganha a capacidade de passar pelas impurezas.

O dr. Giannini acrescenta “esta descoberta terá um grande impacto em como concebemos a luz. Isolantes topológicos foram descobertos na última década, mas já estão fornecendo novos fenômenos que permitem estudar e explorar conceitos importantes na física”.

Entre as novidades que os físicos esperam está a possibilidade de estudar fenômenos quânticos em uma escala que possa ser observada a olho nu. [PhysOrg]

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