Pesquisadores do Centro de Pesquisas Avançadas em Grafeno, Nanomateriais e Nanotecnologias da Universidade Presbiteriana Mackenzie (MackGraphe), implantado com o apoio da FAPESP e colaboradores da Universidade Nacional de Singapura (NUS), publicaram na Advanced Materials o artigo Resonantly Increased Optical Frequency Conversion in Atomically Thin Black Phosphorus, sobre pesquisa com o fósforo negro, informou a Assessoria de Imprensa do MackGraphe.
O estudo foi desenvolvido com o apoio da FAPESP no âmbito de projeto Grafeno: fotônica e opto-eletrônica: colaboração UPM-NUS, na modalidade São Paulo Excellence Chair (SPEC), e do Projeto Temático Efeitos plasmônicos e não-lineares em grafeno acoplado a guias de onda ópticos.
Parente do grafeno, e igualmente promissor, o fósforo negro, que pode ser produzido a partir do fósforo vermelho (este, encontrado na natureza), é formado por camadas ultrafinas de fósforo e, recentemente, foi identificado como um dos novos semicondutores bidimensionais.
Na pesquisa recém-publicada, os pesquisadores demonstraram que o fósforo neegro também detém ótimas propriedades ópticas não lineares e que estas se tornam ainda mais eficientes quando o material é muito fino. Propriedades ópticas não lineares são capazes de alterar características da luz, tais como a sua cor (ou frequência), o que poderá futuramente ser explorado para se controlar a luz propagada em um chip fotônico.
No estudo, a luz infravermelha de um laser foi convertida em luz verde por cristais nanométricos de fósforo neegro de forma significativamente mais eficiente do que no grafeno ou na superfície do silício. O estudo também mostra que, aumentando a intensidade do laser, este é capaz de corroer um cristal espesso de fósforo negro até que este se torne atomicamente fino e, portanto, seja capaz de converter eficientemente a cor da luz.
Segundo Christiano de Mattos, pesquisador do MackGraphe e um dos responsáveis pelo estudo, a pesquisa publicada deverá fomentar novos desenvolvimentos tecnologicamente importantes. “O fósforo negro é, realmente, um material promissor para aplicações ópticas e fotônicas”, afirma.
Agência Fapesp