Avanço da Optoeletrônica, com a criação de LEDs polarizados que emitem fótons controlados por rotação à temperatura ambiente, mas também a integração com semicondutores III-V, e incorporando uma inovadora camada de perovskita. Essas descobertas prometem revolucionar dispositivos como LEDs, células solares e lasers. Um grupo de cientistas do Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL), apoiados pelo Departamento de Energia dos EUA, alcançou um marco significativo na pesquisa optoeletrônica.
A chave para este avanço reside na quiralidade das perovskitas, uma propriedade que determina a assimetria estrutural do material, essencialmente bloqueando elétrons com spins “para baixo” enquanto permite o transporte daqueles com spins “para cima”. Esta peculiaridade possibilita a conversão direta do spin do elétron na polarização da luz emitida, sem a necessidade de campos magnéticos externos ou contatos ferromagnéticos.
Matthew Beard, diretor do Center for Hybrid Organic Inorganic Semiconductors for Energy (CHOISE), destaca a importância deste trabalho financiado pelo Office of Science Basic Energy Sciences. A colaboração internacional envolveu especialistas da NREL, da Escola de Minas do Colorado, da Universidade de Utah, da Universidade do Colorado Boulder e da Universidade de Lorena, na França.
“A maioria dos dispositivos atuais depende do controle de carga, mas o controle do spin do elétron abre novas possibilidades”, observa Beard. Os resultados da pesquisa, recentemente publicados na Nature, revelam uma polarização de luz aumentada para aproximadamente 15% com a incorporação de semicondutores III-V. Este progresso não só melhora a eficiência dos dispositivos, mas também promete reduzir o consumo de energia e aumentar a velocidade de processamento de dados.
Em um desenvolvimento particularmente promissor, o LED, um componente já amplamente utilizado, foi transformado em um dispositivo de controle de rotação. Matthew Hautzinger, primeiro autor do estudo, ressalta: “Com a perovskita quiral, transformamos uma tecnologia robusta em algo futurista, mantendo a acessibilidade e a eficiência”. Este avanço não apenas amplia o horizonte da optoeletrônica, mas também demonstra o potencial das perovskitas quirais para desbloquear novas funcionalidades e aplicações em dispositivos eletrônicos avançados.