Espectroscopia ultrarrápida revela detalhes inéditos do fluxo de energia em semicondutor de germânio

Basel, Suíça – 19 de janeiro de 2026. Pesquisadores da Universidade de Basel demonstraram, com precisão sem precedentes, como a energia se desloca entre elétrons e a rede cristalina de semicondutores de germânio logo após a excitação por pulsos laser ultracurtos.

Quem descobriu

O trabalho foi conduzido pelo grupo da professora Ilaria Zardo, do Departamento de Física e do Swiss Nanoscience Institute, e publicado na revista Advanced Science.

O que foi feito

A equipe desenvolveu um método que combina espectroscopia Raman resolvida no tempo com espectroscopia de reflexão transiente. Essa abordagem permitiu acompanhar, passo a passo, a transferência de energia dos elétrons excitados para as vibrações da rede atômica – os fonons.

Como o experimento funciona

O germânio é excitado por pulsos laser de apenas 30 femtossegundos. Em seguida, as duas técnicas espectroscópicas medem, respectivamente, pequenas variações nas vibrações do retículo e mudanças no comportamento da luz refletida.

Principais números

  • Experimentos realizados durante 48 horas.
  • Pulso a cada 1 microssegundo; resposta observada em picossegundos.
  • Sensibilidade capaz de detectar alterações inferiores a 1 % em intensidade e menores que 0,2 cm-1 em frequência.

Por que é importante

Entender como a energia se dissipa e gera aquecimento é essencial para projetar dispositivos que esquentem menos e operem com maior eficiência. Segundo a primeira autora, Dr. Grazia Raciti, a combinação das duas técnicas possibilitou ver “como a frequência, a intensidade e a duração das vibrações variam com o tempo”.

Espectroscopia ultrarrápida revela detalhes inéditos do fluxo de energia em semicondutor de germânio - Imagem do artigo original

Imagem: Internet

Suporte teórico

Simulações computacionais complementaram os dados experimentais, esclarecendo os processos físicos por trás das medições.

Os resultados oferecem um retrato detalhado da dinâmica de energia no germânio, informação considerada fundamental para o desenvolvimento de chips, sensores e outros componentes eletrônicos mais eficientes.

Com informações de Nanowerk

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