Los científicos han generado luz polarizada circularmente y han controlado su dirección sin utilizar imanes torpes o temperaturas muy bajas. Los resultados, por investigadores y colegas de la Universidad de Nagoya en Japón, y publicado en la revista Materiales avanzados , son prometedores para el desarrollo de materiales y métodos de dispositivos que se pueden utilizar en el procesamiento óptico de información cuántica.

Las partículas de luz llamadas fotones tienen propiedades interesantes que pueden explotarse para almacenar y transportar datos, y muestran una gran promesa para su uso en computación cuántica.

Para que esto suceda, la información se almacena primero en electrones que luego interactúan con la materia para generar fotones portadores de datos. La información se puede codificar en la dirección del espín de un electrón, al igual que se almacena en forma de 0 y 1 en los 'bits' de las computadoras. Los datos también se pueden almacenar cuando los electrones ocupan "valles" que se encuentran en las bandas de energía entre las que se mueven mientras orbitan un átomo. Cuando estos electrones interactúan con materiales emisores de luz específicos, Generan luz polarizada valle 'quiral' retorcida, 'que muestra potencial para almacenar grandes cantidades de datos.

Hasta aquí, sin embargo, Los científicos solo han logrado generar este tipo de luz polarizada circularmente mediante imanes y temperaturas muy frías, haciendo que la técnica no sea práctica para un uso generalizado.

Los físicos aplicados de la Universidad de Nagoya Taishi Takenobu y Jiang Pu dirigieron un equipo de científicos para desarrollar una temperatura ambiente, enfoque controlado eléctricamente para generar esta luz polarizada en valle quiral.

Primero, hicieron crecer una monocapa de disulfuro de tungsteno semiconductor sobre un sustrato de zafiro y lo cubrieron con una película de gel de iones. Se colocaron electrodos en cada extremo del dispositivo y se aplicó un pequeño voltaje. Esto generó un campo eléctrico y finalmente produjo luz. El equipo descubrió que se observó luz quiral entre -193 grados Celsius y temperatura ambiente en las partes del dispositivo donde el sustrato de zafiro se tensó naturalmente como resultado del proceso sintético. Solo podría generarse a partir de las áreas libres de tensión, sin embargo, a temperaturas mucho más frías. Los científicos concluyeron que la tensión juega un papel crucial en la generación de luz polarizada en valle a temperatura ambiente.

Luego fabricaron una plataforma de doblado en la que colocaron un dispositivo de disulfuro de tungsteno sobre un sustrato de plástico. Usaron la etapa de doblado para aplicar tensión a su material, impulsando una corriente eléctrica en la misma dirección de la deformación y generando luz polarizada en valle a temperatura ambiente. La aplicación de un campo eléctrico al material cambió la luz quiral de moverse en una dirección a moverse en la otra.

"Nuestro uso de semiconductores monocapa tensados ​​es la primera demostración de un dispositivo emisor de luz que puede generar y conmutar eléctricamente luz polarizada circularmente para diestros y zurdos a temperatura ambiente, "dice Takenobu.

A continuación, el equipo optimizará aún más su dispositivo con el objetivo de desarrollar fuentes de luz quirales prácticas.