Adiós a la electricidad tal y como la conocemos: consiguen mover electrones únicamente con luz
Científicos de la Universidad de Michigan (Estados Unidos) han desarrollado un tipo de faro de electrones que se puede controlar sin necesitad de energía eléctrica.
Un grupo de físicos de la Universidad de Michigan, en Estados Unidos, han revelado nuevos principios de la física al desarrollar un dispositivo que hace las veces de faro de electrones y emite un haz controlable utilizando diferentes colores de luz sin tener que usar una fuente de energía eléctrica.
La tecnología moderna funciona a través del flujo de electrones, diminutas partículas con carga negativa que se mueven a través de materiales semiconductores, como el silicio, tal y como señalan desde Science Alert.
Este medio se ha hecho echo recientemente de un nuevo estudio elaborado por físicos de la Universidad de Michigan, en Estados Unidos, que han revelado en un estudio publicado por Physical Review Letters nuevos principios en este campo al desarrollar un curioso dispositivo.
Nuevas oportunidades para el almacenamiento de señales
El nuevo dispositivo, que tiene forma de faro, se ha construido para explorar la física fundamental "y observar un comportamiento nunca antes visto", según han señalado los responsables del estudio en una publicación, en la que dan más detalles sobre la investigación.
"Podría abrir nuevas posibilidades para aplicaciones en áreas que combinan la óptica y la electrónica, como la detección, la imagen y las telecomunicaciones", han matizado.
Con ello, también han insistido en que este formato podría mejorar la transmisión de señales a través de dispositivos y crear nuevas oportunidades para almacenar más información en dichas señales.
Asimismo, con este estudio, los investigadores demostraron que podían inducir el flujo ordenado de electrones a través de un semiconductor utilizando dos colores de luz diferentes.
De ese modo, al rotar la polarización de los campos ópticos, esto es, la dirección en la que oscilan las ondas de luz; también pudieron controlar la dirección de la corriente electrónica.
"Normalmente [...] cuando pensamos en los electrones que se mueven a través de un material, se mueven por que se les ha aplicado un campo eléctrico y, en realidad, rebotan y se desplazan a través del material", ha matizado Steven Cundiff, autor principal de este estudio.
La luz no solo enciente la corriente, también la dirige
Este proyecto, que cuenta con el apoyo federal de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos (NSF, por sus siglas en inglés), va un paso más allá de todo lo que se haya descubierto anteriormente.
Y es que, si bien trabajos anteriores habían puesto en evidencia la capacidad de la luz para hacer fluir los electrones solo con luz, este trabajo muestra que la luz hace fluir los electrones en un haz estrecho en una dirección específica.
"La luz ya no se limita a encender la corriente; también la dirige", ha explicado Cundiff, que ha comparado el dispositivo con el comentado faro, debido a que barre un haz de luz girando su foco.
En este caso, no obstante, el haz de luz está compuesto de electrones y se puede girar modificando la polarización de los dos campos ópticos coherentes, dando como resultado un fenómeno basado en la interferencia cuántica.
Esta, por otra parte, surge cuando dos colores de luz impulsan diferentes vías de absorción hacia el mismo estado final y la luz transfiere energía al material semiconductor en paquetes discretos denominaos fotones. Estos son los que se encargan de mover a los portadores de carga eléctrica del material.
De esta forma, el dispositivo desarrollado por este equipo de físicos facilita que la luz sea absorbida por dos caminos o rutas superpuestas que, cuando se alinean, se refuerzan mutuamente.
Esto permite que los electrones viajen o se muevan en una dirección determinada, pero se anulan entre sí cuando esos electrones se dispersan en otras direcciones.
Tal y como sostienen desde la comentada revista científica, estos avances en interferencia cuántica también podrían mejorar la transmisión de señales entre dispositivos, así como aumentar la cantidad de datos que transportan.
