Um cristal anisotrópico van der Waals recorde? – Mundo da Física

Em geral, quando você mede propriedades de materiais como a permissividade óptica, sua medição não depende da direção em que você a faz.

No entanto, pesquisas recentes mostraram que este não é o caso para todos os materiais. Em alguns casos, a sua permissividade óptica é direcional. Isso é comumente conhecido como no plano óptico anisotropia. Uma diferença maior entre a permissividade óptica em diferentes direções significa uma anisotropia maior.

Materiais com anisotropias muito grandes têm aplicações em uma ampla gama de campos, desde fotônica e eletrônica até imagens médicas. No entanto, para a maioria dos materiais disponíveis hoje, o valor permanece relativamente baixo.

Estas aplicações potenciais combinadas com a limitação atual impulsionaram uma grande quantidade de pesquisas em novos materiais anisotrópicos.

Neste último trabalho, uma equipe de pesquisadores estudou o cristal quase unidimensional de van der Waals: Ta₂NiSe₅.

Os cristais de Van der Waals (vdW) são compostos de cadeias, fitas ou camadas de átomos que se unem por meio de forças fracas de van der Waals.

Em cristais vdW quase unidimensionais, os átomos estão fortemente conectados ao longo de uma direção, enquanto as conexões nas outras direções são muito mais fracas, tornando suas propriedades muito dependentes da direção.

Esta estrutura torna os cristais vdW quase unidimensionais um bom lugar para procurar grandes valores de anisotropia óptica. Os pesquisadores estudaram o novo cristal usando uma série de técnicas de medição, como elipsometria e espectroscopia, bem como simulações de computador de princípios básicos de última geração.

Os resultados mostram que Ta₂NiSe₅ tem uma anisotropia óptica no plano recorde em toda a região espectral do visível ao infravermelho, representando o valor mais alto relatado entre os materiais de van der Waals até o momento.

O estudo, portanto, tem grandes implicações para dispositivos de próxima geração em fotônica e além.