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Pesquisa abre novas perspectivas para uso de isolantes topológicos e pinças ópticas

30/01/2018

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Um artigo publicado por pesquisadores do Departamento de Física (DPF) no prestigiado jornal norte-americano ACS Photonics traz um estudo que abre novas perspectivas para aplicações práticas relacionadas às áreas de isolantes topológicos e pinças ópticas.

O artigo Topological insulator particles as optically induced oscillators: toward dynamical force measurements and optical rheology é resultado do primeiro estudo envolvendo aprisionamento óptico de partículas de isolantes topológicos. Esses isolantes vêm sendo objeto de intensa investigação na última década e se constituem em uma nova classe de materiais, conhecidos como quânticos, que apresentam propriedades físicas bastante peculiares. Eles se comportam como isolante em seu interior, mas têm uma superfície condutora.

Por meio de experimentos com pinças ópticas, os pesquisadores mostraram que partículas constituídas por isolantes topológicos oscilam em um plano perpendicular na direção de propagação do laser. Em outras palavras, as partículas se comportam como osciladores induzidos opticamente. Tal movimento pode permitir medições dinâmicas com simplicidade sem precedentes e controle puramente óptico de microestruturas por meio de pinças ópticas e técnicas relacionadas. Além disso, esses osciladores podem abrir as portas para reologia óptica de interfaces de matéria macia e membranas biológicas. Vale lembrar que a reologia é uma área da física que estuda os escoamentos e as deformações de sólidos, líquidos e gases sob influência de tensões. Um exemplo de propriedade reológica é a viscosidade.

O estudo foi realizado por Warlley Campos, no doutorado do Programa de Pós-Graduação em Física do DPF, e pelos professores da UFV Jakson Miranda Fonseca, Joaquim Mendes, Márcio Santos Rocha e Winder de Moura Melo. O trabalho contou ainda com participação do pesquisador Vagner de Carvalho, da Universidade Federal de Minas Gerais. O artigo completo pode ser acessado no site do ACS Photonics (somente para assinantes) ou no link: https://arxiv.org/abs/1703.04556.

Na foto, da esq. para dir., os professores Joaquim, Winder, Márcio, Jakson e o doutorando Warlley. 

Adriana Passos
Divulgação Institucional

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