Dentro brevemente
- Os pontos quânticos coloidais (QDs) fornecem uma plataforma única para explorar efeitos quânticos, combinando funções quânticas e fotoquímicas robustas de spin à temperatura ambiente.
- Na Pesquisa de Materiais, os pesquisadores demonstraram pares de radicais híbridos de QDs e moléculas ancoradas na superfície, alcançando fotoquímica controlada quântica com um efeito de campo magnético de até 400% a 1,9 T.
- As descobertas sugerem que pares de radicais híbridos baseados em QD podem combinar ciência molecular quântica e campos sólidos, melhorando a informação quântica e a tecnologia optoeletrônica.
- Imagem: Pesquisadores revelam vantagem quântica de pontos quânticos para spin química de pares de radicais (DICP)
NOTÍCIAS – Pontos quânticos coloidais (QDs) formam uma plataforma para explorar vários efeitos quânticos. Suas cores dependentes do tamanho são observações do estado ambiente nu do efeito de confinamento quântico.
Nos últimos anos, efeitos quânticos externos foram observados usando o campo material dos QDs, como emissão de fóton único, acoplamento de spin e acoplamento de excitons. A vantagem desses QDs em comparação com outras plataformas quânticas sólidas é que os QDs podem ser tratados em solução como moléculas, permitindo a funcionalização de suas superfícies com moléculas orgânicas para conduzir diversos processos fotoquímicos.
A capacidade simultânea dos QDs coloidais de suportar forte acoplamento quântico de spin à temperatura ambiente e de realizar fotoquímica inspirou o Prof. WU Kaifeng e sua equipe do Instituto de Física Química de Dalian da Academia Chinesa de Ciências para explorar um campo interdisciplinar – usando o quantum. compatibilidade de QDs para controlar reações fotoquímicas.
Esta ideia está intimamente relacionada com um exemplo interessante de biologia quântica, onde se acredita que animais migratórios usam o campo magnético da Terra para equilibrar a reprodução da recombinação spin-tripleto de pares de radicais fotogerados e subsequentemente desencadear uma cascata de sensores de navegação.
Num estudo publicado em Coisas naturaisA equipe do Prof. WU relatou pares de radicais híbridos preparados a partir de QDs coloidais e suas moléculas hospedadas na superfície, e demonstrou a “vantagem quântica” única de pares de radicais híbridos no controle quântico coerente da fotoquímica tripla.
Ao contrário dos pares de radicais orgânicos puros com elétrons que têm as mesmas propriedades g de Landé, bem como pares de radicais híbridos pequenos Δg (0,001-0,01), grandes Δg (0,1-1) e forte confinamento de acoplamento de troca quântica de QDs, o que permitiu a observação direta de bits quânticos de spin de pares radicais que muitas vezes foram obscurecidos em estudos anteriores.
Ao usar um pulso quântico tão rápido, os pesquisadores demonstraram um forte campo magnético sobre a energia de recombinação tripla, com um nível de modulação de rendimento triplo de até 400% a 1,9 T. Além disso, o efeito do campo magnético foi facilmente lido pelo Tamanho e composição do QD, o que é uma vantagem incomparável em relação aos pares anteriores de radicais orgânicos.
“Os pares de radicais híbridos de moléculas QD e seu forte efeito magnético ajustável relatados neste estudo beneficiarão enormemente o controle de spin sobre a optoeletrônica molecular e híbrida inorgânica/orgânica, tomando emprestados os princípios fundamentais da física de spin de semicondutores”, disse o Prof. UAU. .
“Os pares de radicais híbridos podem criar uma plataforma material única para integrar o campo da ciência molecular emergente com plataformas quânticas de estado sólido para permitir mais tecnologias de informação quântica”, acrescentou.
