L'articolo, intitolato "Emissione spontanea fortemente inibita di punti quantici PbS legati covalentemente a cristalli con gap di banda fotonico in silicio 3D", è pubblicato sul Journal of Physical Chemistry C .

La parte del tuo smartphone che consuma più energia è lo schermo. Ridurre l'energia indesiderata che fuoriesce dallo schermo aumenta la durata del nostro smartphone. Immagina che il tuo smartphone debba essere ricaricato solo una volta alla settimana. Tuttavia, per aumentare l'efficienza, è necessario essere in grado di emettere fotoni in modo più controllato.

Casella degli strumenti MINT

I ricercatori hanno sviluppato il "MINT-toolbox":un insieme di strumenti provenienti dalle discipline scientifiche di matematica, informatica, scienze naturali e tecnologia. In questa cassetta degli attrezzi c'erano strumenti chimici avanzati. I più importanti erano le spazzole polimeriche, minuscole catene chimiche che possono trattenere le sorgenti di fotoni in un determinato punto.

Il primo autore Andreas Schulz spiega:"Le spazzole polimeriche sono innestate in soluzione dalle superfici dei pori all'interno di un cosiddetto cristallo fotonico fatto di silicio. Un esperimento piuttosto complicato. Quindi eravamo molto emozionati quando abbiamo visto in studi separati di imaging a raggi X che le sorgenti di fotoni erano posizionate nelle giuste posizioni sopra le spazzole."

Aggiungendo strumenti nanofotonici, il team ha dimostrato che le sorgenti luminose eccitate vengono inibite quasi 50 volte. In questa situazione una sorgente luminosa rimane eccitata 50 volte più a lungo del solito. Lo spettro corrisponde molto bene a quello teorico calcolato con strumenti matematici avanzati. Il secondo autore Marek Kozoň afferma:"La teoria prevede luce zero poiché si riferisce a un cristallo fittizio infinitamente esteso. Nel nostro vero cristallo finito, la luce emessa è diversa da zero, ma così piccola da costituire un nuovo record mondiale."

I nuovi risultati promettono una nuova era per laser e sorgenti luminose miniaturizzati efficienti, per qubit in circuiti fotonici con perturbazioni fortemente ridotte (a causa delle sfuggenti fluttuazioni del vuoto). Willem Vos afferma:"Il nostro multi-toolbox offre opportunità per applicazioni completamente nuove che traggono profitto da stati eccitati fortemente stabilizzati. Questi sono fondamentali per la fotochimica e potrebbero diventare nanosensori chimici sensibili."