Manipular matéria com luz agora é possível graças ao grafeno

Pesquisadores das universidades de Gottingen (Alemanha) e Friburgo (Suíça) observaram diretamente os efeitos Floquet pela primeira vez, e fizeram isto usando o grafeno. Esses efeitos permitem nada menos do que controlar a matéria usando a luz.

A demonstração também resolve um debate de longa data entre os físicos, que acreditavam que a engenharia Floquet - um método no qual as propriedades de um material são alteradas com alta precisão usando pulsos de luz - não funcionaria em materiais metálicos e semimetálicos, como o grafeno.

Os pesquisadores utilizaram microscopia de momento de femtossegundos para investigar experimentalmente os estados de Floquet no grafeno. Nessa técnica, as amostras são primeiramente excitadas com flashes rápidos de luz e, em seguida, examinadas com um pulso de luz retardado, para rastrear processos dinâmicos no material.

"Nossas medições comprovam claramente que os 'efeitos Floquet' ocorrem no espectro de fotoemissão do grafeno," disse o professor Marco Merboldt. "Isso deixa claro que a engenharia de Floquet realmente funciona nesses sistemas - e o potencial dessa descoberta é enorme."

Isto mostra que a engenharia de Floquet funciona em uma variedade de materiais muito maior do que se pensava. Em termos práticos, isso significa que o objetivo longamente sonhado de projetar novos materiais com propriedades específicas, e fazer isso usando pulsos de laser, em um tempo extremamente curto, está se aproximando, dizem os pesquisadores.

Configurar materiais dessa maneira para aplicações específicas pode formar a base para a eletrônica, os computadores e a tecnologia de sensores do futuro.