{"id":9185,"date":"2021-02-27T16:35:13","date_gmt":"2021-02-27T19:35:13","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/?p=9185"},"modified":"2021-03-08T19:53:06","modified_gmt":"2021-03-08T22:53:06","slug":"artigo-em-destaque-interacoes-nao-lineares-com-um-material-bidimensional","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/artigo-em-destaque-interacoes-nao-lineares-com-um-material-bidimensional\/","title":{"rendered":"Artigo em destaque: Intera\u00e7\u00f5es n\u00e3o lineares com um material bidimensional."},"content":{"rendered":"<p><\/p>\n<p style=\"font-weight: 400;\">Quando o feixe de luz emitido por um apontador laser atinge uma janela de vidro de alguns mil\u00edmetros de espessura, uma parte da luz \u00e9 refratada, o que significa que a velocidade da onda de luz mudou quando ela entrou no vidro. Essa mudan\u00e7a pode ser facilmente quantificada: os \u00edndices de refra\u00e7\u00e3o do ar e do vidro s\u00e3o de cerca de 1,00029 e 1,5, aproximadamente. O fen\u00f4meno da refra\u00e7\u00e3o \u00e9 bem conhecido; costuma ser ensinado na disciplina de F\u00edsica no Ensino M\u00e9dio e se encaixa na chamada \u00d3ptica Linear.<\/p>\n<p style=\"font-weight: 400;\">A luz emitida pelo apontador laser tem uma pot\u00eancia baixa, de alguns mil\u00e9simos de watts. Entretanto, quando a pot\u00eancia do laser \u00e9 muito alta (de dezenas ou milhares de watts), acontecem outros fen\u00f4menos na intera\u00e7\u00e3o entre a luz e o material, os quais s\u00e3o chamados de \u201cn\u00e3o lineares\u201d. Um deles \u00e9 fazer o vidro agir como uma lente convexa ou c\u00f4ncava. A magnitude desse efeito depende n\u00e3o apenas das caracter\u00edsticas do feixe de luz, mas tamb\u00e9m do material, e pode ser quantificada pelo \u00edndice de refra\u00e7\u00e3o n\u00e3o linear.<\/p>\n<figure id=\"attachment_9187\" aria-describedby=\"caption-attachment-9187\" style=\"width: 600px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-9187\" src=\"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/z-scan-e1614454158522.jpg\" alt=\"Configura\u00e7\u00e3o experimental b\u00e1sica para a t\u00e9cnica Z-scan, utilizada para medir o \u00edndice de refra\u00e7\u00e3o e n\u00e3o linear do material estudado.\" width=\"600\" height=\"170\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-9187\" class=\"wp-caption-text\">Configura\u00e7\u00e3o experimental b\u00e1sica para a t\u00e9cnica Z-scan, que foi utilizada para medir o \u00edndice de refra\u00e7\u00e3o n\u00e3o linear do material estudado.<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"font-weight: 400;\">Uma equipe multidisciplinar que reuniu pesquisadores da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), da Universidade Presbiteriana Mackenzie e do Laborat\u00f3rio de Pesquisa da For\u00e7a A\u00e9rea dos Estados Unidos (<em>Air Force Research Laboratory, <\/em>AFRL) conseguiu determinar, pela primeira vez, o coeficiente de refra\u00e7\u00e3o n\u00e3o linear do ZrTe2 (telureto de zirc\u00f4nio) &#8211; material bidimensional, ainda pouco estudado, da fam\u00edlia dos metais de transi\u00e7\u00e3o dicalcog\u00eanicos (TMDs, na sigla em ingl\u00eas). O estudo foi recentemente reportado em artigo publicado na\u00a0<em>Applied Physics Letters<\/em>.<\/p>\n<p style=\"font-weight: 400;\">Os TMDs t\u00eam propriedades el\u00e9tricas e \u00f3pticas \u00fanicas que dependem da sua espessura, a qual pode chegar \u00e0 escala subnanom\u00e9trica. De fato, camadas extremamente finas, transparentes e flex\u00edveis podem ser produzidas com esses metais, que, logicamente, t\u00eam despertado interesse para diversas aplica\u00e7\u00f5es. Detalhe importante: para v\u00e1rias dessas aplica\u00e7\u00f5es, como, por exemplo, as relacionadas com imageamento m\u00e9dico, as propriedades mais importantes s\u00e3o as do universo da \u00d3ptica N\u00e3o Linear.<\/p>\n<figure id=\"attachment_9189\" aria-describedby=\"caption-attachment-9189\" style=\"width: 400px\" class=\"wp-caption alignright\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-9189\" src=\"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/autores-e1614454973600.jpg\" alt=\"Melissa Maldonado e Manoel L. da Silva Neto (primeiros autores do artigo). \u00c0 direita, o professor Anderson Gomes, autor correspondente do paper.\" width=\"400\" height=\"165\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-9189\" class=\"wp-caption-text\">Melissa Maldonado e Manoel L. da Silva Neto (primeiros autores do artigo). \u00c0 direita, o professor Anderson Gomes, autor correspondente do paper.<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"font-weight: 400;\">Nesse contexto, o professor <a href=\"http:\/\/lattes.cnpq.br\/8841334894205599\">Anderson Stevens Leonidas Gomes<\/a> (UFPE) vem desenvolvendo, h\u00e1 cerca de tr\u00eas anos, uma linha de pesquisa voltada ao estudo das propriedades n\u00e3o lineares de TMDs, realizada em colabora\u00e7\u00e3o com pesquisadores do\u00a0AFRL. \u201cEles preparam o material e n\u00f3s fazemos a caracteriza\u00e7\u00e3o \u00f3ptica n\u00e3o linear\u201d, conta o cientista. \u201cO papel de <a href=\"http:\/\/lattes.cnpq.br\/4293804182974267\">Melissa Maldonado<\/a>, que realizou doutorado e agora p\u00f3s-doutorado sob minha supervis\u00e3o, foi e est\u00e1 sendo essencial, pois ela domina com propriedade as t\u00e9cnicas de caracteriza\u00e7\u00e3o e foi a principal respons\u00e1vel pelos trabalhos nesta linha de pesquisa\u201d, completa.<\/p>\n<p style=\"font-weight: 400;\">V\u00e1rios materiais da fam\u00edlia dos TMDs bidimensionais j\u00e1 foram estudados pela equipe. No trabalho publicado na\u00a0<em>Applied Physics Letters<\/em>, os pesquisadores do AFRL preparam nanoflocos de telureto de zirc\u00f4nio\u00a0de cerca de 1 nm de espessura e 50 a 100 nm de comprimento, utilizando um m\u00e9todo que se baseia em laminar a superf\u00edcie de nanopart\u00edculas mais espessas. As amostras viajaram do estado de Ohio at\u00e9 S\u00e3o Paulo e chegaram ao Mackenzie, onde foi realizada uma parte da caracteriza\u00e7\u00e3o. Finalmente, as amostras foram enviadas \u00e0 UFPE, onde suas propriedades \u00f3pticas n\u00e3o lineares foram sondadas mediante o uso de um laser emissor de pulsos muito curtos e fortes, que interagiu com os nanoflocos de telureto de zirc\u00f4nio. Depois de realizar uma s\u00e9rie de c\u00e1lculos matem\u00e1ticos, o professor Gomes e seu grupo conseguiram determinar o coeficiente de refra\u00e7\u00e3o n\u00e3o linear do material. Mediante simula\u00e7\u00f5es computacionais, os autores puderam, ainda, entender a origem do fen\u00f4meno e, dessa maneira, abrir possibilidades para controla-lo.<\/p>\n<p style=\"font-weight: 400;\">\u201cA principal contribui\u00e7\u00e3o cient\u00edfica deste trabalho \u00e9 medir, de forma inequ\u00edvoca e apropriada, um dos coeficientes \u00f3pticos que indicam a magnitude da n\u00e3o linearidade \u00f3ptica do material\u201d, diz o professor Anderson Gomes, que \u00e9 autor correspondente do artigo. \u201cEste coeficiente \u00e9 importante para definir quais aplica\u00e7\u00f5es fot\u00f4nicas podem ser exploradas neste material\u201d, completa.<\/p>\n<p style=\"font-weight: 400;\">O trabalho recebeu apoio financeiro das ag\u00eancias brasileiras federais CNPq e Capes, do INCT Nanocarbono, da Funda\u00e7\u00e3o de Amparo \u00e0 Ci\u00eancia e Tecnologia do Estado de Pernambuco (FACEPE) e da ag\u00eancia estadunidense AFOSR. Os autores utilizaram recursos computacionais do N\u00facleo Avan\u00e7ado de Computa\u00e7\u00e3o de Alto Desempenho (NACAD) da COPPE\/UFRJ.<\/p>\n<hr \/>\n<p style=\"font-weight: 400;\"><strong>Refer\u00eancia do artigo cient\u00edfico:<\/strong>\u00a0<em>Femtosecond nonlinear refraction of 2D semi-metallic redox exfoliated ZrTe2 at 800nm<\/em>. Melissa Maldonado, Manoel L. da Silva Neto, Pilar G. Vianna, Henrique B. Ribeiro, Cid B. de Araujo, Christiano J. S. de Matos, Leandro Seixas, Ali M. Jawaid, Robert Busch, Allyson J. Ritter, \u00a0Richard A. Vaia, and Anderson S. L. Gomes. Appl. Phys. Lett. 118, 011101 (2021); doi: 10.1063\/5.0031649<\/p>\n<p style=\"font-weight: 400;\"><strong>Contato do autor correspondente:<\/strong>\u00a0Prof Anderson Gomes (UFPE) &#8211;\u00a0<a href=\"mailto:anderson.lgomes@ufpe.br\">anderson.lgomes@ufpe.br<\/a><\/p>\n<hr \/>\n<p style=\"font-weight: 400;\">\n<p><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Quando o feixe de luz emitido por um apontador laser atinge uma janela de vidro de alguns mil\u00edmetros de espessura, uma parte da luz \u00e9 refratada, o que significa que a velocidade da onda de luz mudou quando ela entrou no vidro. 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