Determinar como a luz se espalha ao interagir com novos materiais pode ser importante n\u00e3o s\u00f3 para compreender o comportamento f\u00edsico do sistema, mas tamb\u00e9m para determinar suas poss\u00edveis aplica\u00e7\u00f5es pr\u00e1ticas.<\/p>\n\n\n\n
Um avan\u00e7o significativo nesse setor foi obtido por um grupo internacional de cinco f\u00edsicos espalhados por Estados Unidos, Su\u00ed\u00e7a e Brasil. O material estudado foi o grafeno, uma folha unidimensional feita de \u00e1tomos de carbono distribu\u00eddos em arranjo hexagonal. E o fen\u00f4meno observado foi a coer\u00eancia espacial no espalhamento Raman.<\/p>\n\n\n\n
A coer\u00eancia espacial \u00e9 o que possibilita que dois feixes oriundos de uma mesma fonte interfiram entre si. O exemplo cl\u00e1ssico desse fen\u00f4meno \u00e9 a visibilidade das franjas em um experimento de interfer\u00eancia atrav\u00e9s de fenda-dupla, conhecido como experimento de Young. Apesar de ser amplamente explorada na \u00e1rea da \u00f3ptica, at\u00e9 o presente a coer\u00eancia espacial tem sido negligenciada no tratamento do espalhamento Raman, que consiste basicamente no espalhamento inel\u00e1stico da luz pela mat\u00e9ria.<\/p>\n\n\n\n
Essa abordagem se baseia na antiga teoria da coer\u00eancia (desenvolvida para campo-distante), que prev\u00ea que o campo emitido por uma fonte incoerente se torna espacialmente descorrelacionado em escalas de comprimento maiores que metade do seu comprimento de onda. Neste caso, correla\u00e7\u00f5es em escalas muito menores que o comprimento de onda da luz emitida s\u00e3o inacess\u00edveis em experimentos de espalhamento Raman convencionais, e o sinal medido em regime de campo-distante se revela como sendo completamente incoerente.<\/p>\n\n\n\n
“Por\u00e9m, nosso trabalho mostra que essa abordagem n\u00e3o \u00e9 v\u00e1lida se tomarmos em conta as componentes n\u00e3o propagantes (campo-pr\u00f3ximo) provenientes da intera\u00e7\u00e3o entre luz e mat\u00e9ria”, esclarece Luiz Gustavo Can\u00e7ado, f\u00edsico da UFMG (Universidade Federal de Minas Gerais) e um dos dois autores brasileiros do artigo, publicado em 28 de outubro no “Physical Review Letters”. Outro autor brasileiro, tamb\u00e9m da UFMG, \u00e9 Ado Jorio.<\/p>\n\n\n\n
O esfor\u00e7o revelou experimentalmente que, devido a efeitos de coer\u00eancia, as intensidades Raman em nanoescala dependem significativamente da simetria do modo vibracional e do confinamento espacial da vibra\u00e7\u00e3o. \u201cSendo assim, baseado no nosso trabalho, t\u00e9cnicas de nanoespectroscopia aplicadas ao estudo de propriedades de materiais poder\u00e3o explorar efeitos de coer\u00eancia espacial de f\u00f4nons \u00f3pticos\u201d.<\/p>\n\n\n\n
“Isso define um novo paradigma no estudo de propriedades de correla\u00e7\u00e3o em materiais emergentes”, afirma Can\u00e7ado. “No nosso caso em espec\u00edfico, medimos o comprimento de correla\u00e7\u00e3o de f\u00f4nons \u00f3pticos no grafeno e extra\u00edmos um comprimento de 30 nm dos dados de espalhamento Raman realizado em regime de campo-pr\u00f3ximo. Embora tenham sido amplamente estudados nos dom\u00ednios de frequ\u00eancia e tempo, n\u00e3o havia at\u00e9 o momento um estudo revelando correla\u00e7\u00f5es espaciais em f\u00f4nons \u00f3pticos no grafeno.”<\/p>\n\n\n\n
Segundo o pesquisador, a coer\u00eancia de vibra\u00e7\u00f5es da rede \u00e9 especialmente importante para a eletr\u00f4nica baseada em grafeno, uma vez que o espalhamento de f\u00f4nons \u00f3pticos no grafeno constitui o principal canal de relaxa\u00e7\u00e3o de portadores de carga e dissipa\u00e7\u00e3o de calor nesse sistema.<\/p>\n\n\n\n