Cuando los semimetales de Weyl y de Dirac se iluminan con luz
circularmente polarizada los electrones en la superficie rotan de forma
sincronizada con la radiación.
Los resultados del estudio podrían ayudar a diseñar nuevos aparatos de
alta frecuencia que interconecten dispositivos electrónicos con otros
luminosos.
Un estudio realizado por el Consejo Superior de Investigaciones
Científicas (CSIC) ha descubierto un nuevo efecto cuántico que se
produce cuando interactúan la luz y la materia. Este fenómeno, que se da
en los semimetales de Weyl y de Dirac (análogos tridimensionales del
grafeno), podría ayudar en el diseño de nuevos aparatos de alta
frecuencia que interconecten dispositivos electrónicos con otros
luminosos. Los resultados del estudio han sido publicados en la revista
Physical Review Letters.
“Hemos visto que cuando el material se ilumina con luz circularmente
polarizada los electrones presentes en la superficie rotan de forma
sincronizada con la radiación. Este efecto es una nueva manifestación de
la mecánica cuántica a nivel macroscópico”, explica el investigador del
CSIC Rafael Molina, del Instituto de Estructura de la Materia.
El fenómeno descrito en el artículo consiste en una corriente rotatoria
mantenida con una orientación determinada en la superficie del material,
en la que el número de electrones que contribuyen a esa corriente crece
en función del tamaño del área expuesta a la radiación. De forma similar
a lo que ocurre en un material superconductor, la corriente no se
disipa. Además, es inmune a los defectos en la composición y la
estructura del material.
“La cantidad de información por unidad de tiempo que pueda transportar
una corriente depende justamente de la frecuencia a la que actúe. Hay un
gran interés, por tanto, en incrementar la frecuencia a la que pueden
funcionar los aparatos electrónicos que actualmente está bastante lejos
de las frecuencias típicas de la luz. Este tipo de efecto podría ser muy
útil para nuevos dispositivos que pudieran funcionar a mayor frecuencia.
Y también para aparatos que hicieran de interconexión entre dispositivos
electrónicos y dispositivos luminosos”, concluye Molina.
Fuente: CSIC 06/06/2016
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