Explorando a interação da radiação-matéria em nanoescala

Palestrante: Dr. Rodrigo Berté

Instituição: Imperial College London/ Ludwig-Maximilians-Universität München

Dia: 25/10/2018 (Quinta-feira)

Horário: 12hs45

Resumo: A interação da radiação com a matéria exibe uma rica variedade de fenômenos através do espectro eletromagnético. Ela permite, por exemplo, medir transições nucleares na região de radiofrequência, identificar espécies químicas ao excitar transições vibracionais no infravermelho médio, a transmissão de informação por fibras ópticas no infravermelho próximo e a resolução da estrutura cristalina de materiais utilizando Raios X. Embora extensivamente explorada, em muitos casos, tal interação é inerentemente fraca, dada a diferença característica entre o tamanho do material a ser estudado e o confinamento da radiação obtido por elementos ópticos convencionais, denominado limite de difração. Como alternativa, o confinamento de modos ópticos muito abaixo do limite de difração através da excitação de plasmon- e fônon-polaritons mostra-se uma excelente ferramenta para aumentar a eficiência da interação da radiação com a matéria tanto do ponto de vista de estudos fundamentais quanto suas aplicações. A rica e complexa gama de fenômenos associados a tais excitações permitiram observar, por exemplo, um aumento da eficiência de fenômenos inerentemente fracos como espalhamento Raman e efeitos não-lineares, efeitos quânticos macroscópicos além de grande potencial em fotocatálise, hipertermia para tratamento de tumores e imageamento abaixo do limite de difração. Neste colóquio abordaremos aspectos básicos da excitação de polaritons e, de forma mais geral, da interação da radiação com a matéria em nanoescala e suas aplicações. Em especifico, serão mostrados resultados no controle da geração de fônons acústicos coerentes em nanoestruturas metálicas isoladas e seu decaimento, na excitação de fônon-polaritons em nanopilares de carbeto de silício (SiC) no infravermelho médio para detecção de filmes de espessura sub-nanométrica e na utilização de ressonâncias e efeitos não-lineares em nanodiscos de silício isolados para modulação óptica ultra-rápida (< 25fs) e processamento óptico de informação.