27 de fevereiro de 2026 – Pesquisadores no Japão demonstraram que pulsos de laser de femtossegundo podem acionar o bloqueio de Pauli transitório em filmes de nitreto de índio (InN), permitindo a comutação óptica ultrarrápida e de banda larga do espectro visível ao infravermelho próximo.
A investigação foi conduzida pelo professor Junjun Jia, do Global Center for Science and Engineering e da Graduate School of Advanced Science and Engineering da Universidade Waseda. O trabalho combinou medições pump-probe de transmitância transitória com lasers de múltiplas cores e cálculos de estrutura de bandas por primeiros princípios.
Os resultados, publicados na revista Physical Review B sob o título “Transient Pauli blocking in an InN film as a mechanism for broadband ultrafast optical switching”, indicam que um aumento temporário da temperatura eletrônica, provocado pelo laser, é suficiente para suprimir a absorção óptica. Esse fenômeno ocorre mesmo quando a quantidade de portadores fotoexcitados é pequena em comparação com a densidade eletrônica de fundo, contrariando a noção de que seria necessário injetar grande número de cargas para gerar bloqueio de Pauli de banda larga.
A comutação observada cobre do visível ao infravermelho próximo e apresenta múltiplos centros espectrais, possibilitando modulação multicolor com um único material. De acordo com Jia, a resposta em escalas de femtossegundos a picossegundos supera os limites de velocidade de transistores eletrônicos e é relevante para circuitos fotônicos integrados e interconexões ópticas de alto desempenho.
Além de Jia, participaram do estudo Yuzo Shigesato (Universidade Aoyama Gakuin), Satoshi Kera (Institute for Molecular Science), Toshiki Makimoto (Universidade Waseda) e Takashi Yagi (National Metrology Institute of Japan, AIST).
Imagem: Internet
A equipe destaca que a janela de transparência de banda larga obtida contrasta com moduladores ópticos convencionais, normalmente otimizados para um único comprimento de onda. A descoberta pode beneficiar sistemas fotônicos adaptativos, tecnologias de multiplexação por divisão de comprimento de onda e futuras redes neurais ópticas que exigem ativação sub-picossegundo.
Com informações de Nanowerk
