Académico Enrique Muñoz se adjudica nuevo Proyecto Anillo en Nanomateriales
¿Es posible unir la Física Teórica con la Física Experimental para crear el conocimiento básico para la próxima generación de nanodispositivos opto-electrónicos? Este es el desafío que motivó al profesor del Instituto de Física UC, Enrique Muñoz, a convocar a un grupo de destacados académicos de diferentes Universidades en torno al proyecto Anillo for Light-Matter Interactions in Topological Nanomaterials.
A través de esta iniciativa, se investigará la respuesta de materiales bidimensionales y topológicos, al interactuar con emisores de luz con resolución a escala de fotones individuales. Los materiales bidimensionales están constituidos por monocapas atómicas, como el grafeno en particular, donde los portadores de carga se desplazan como partículas cuasi-relativistas a 1/300 de la velocidad de la luz, lo cual determina su extraordinaria conductividad eléctrica. Por otro lado, los aislantes topológicos, si bien son materiales cristalinos tridimensionales, se comportan como aislantes en su interior, pero conducen electricidad en su superficie. Más notable aún en ellos es la propiedad llamada “quiralidad”, que obliga a los electrones a mantener su momento magnético propio (spin) orientado en una dirección correlacionada con la velocidad con que se desplazan. Esto último abre nuevas posibilidades para transmitir información, que puede ser leída ópticamente, mediante centros de color en diamante u otros materiales, que poseen la sensitividad para detectar el campo magnético debido al spin de un electrón individual, emitiendo fotones a frecuencias bien determinadas.
Los resultados de esta investigación contribuirán a sentar las bases para futuros dispositivos de nanofotónica, capaces de almacenar y transferir información de manera más eficiente gracias a la interacción del material con la luz, a escala nanométrica. Esto permite el desarrollo de nuevos sensores y arquitecturas computacionales, con posibles alcances también, en computación cuántica.
"Una de las debilidades de las iniciativas de investigación chilena es que tienden a segregar los temas teóricos de los experimentales y estas áreas de la Física no interactúan. Nuestra propuesta es innovadora no sólo en su temática, sino también, porque integra ambos campos con el objetivo de ampliar las fronteras del conocimiento en esta línea emergente de interacciones entre luz y nanomateriales. Esto es posible solamente si colaboramos codo a codo desde la Física de Materia Condensada, la Ciencia de Materiales, y la Óptica Cuántica, además de integrar la expertiz de nuestro panel internacional de colaboradores Senior. El compartir ideas y visiones, generará un grupo líder en el área en América Latina, con miras a realizar publicaciones de impacto a nivel mundial",explica el profesor Enrique Muñoz, Director del Proyecto.
Gracias a las redes internacionales de primer nivel del grupo de investigadores que componen el Proyecto Anillo, se fomentará la formación permanente de recursos humanos en nanotecnología, con lo cual los jóvenes científicos (estudiantes y Post-Docs) se beneficiarán de la exposición a técnicas experimentales y métodos teóricos de frontera, sembrando las bases del primer grupo teórico-experimental especializado en esta disciplina en Chile.
El proyecto se extenderá por 3 años, y en él participan los profesores del Instituto de Física Jerónimo Maze, Loïk Gence, y Rodrigo Soto Garrido, además de Carolina Parra de la Universidad Técnica Federico Santa María, y Francisco Muñoz de la Universidad de Chile.
