JEVERSON BARBIERI

Pesquisa realizada na área de nanoestruturas semicondutoras pelo doutorando Klaus Orian Vicaro, do Instituto de Física “Gleb Wataghin” (IFGW) da Unicamp, foi premiada no congresso internacional Trends in Nanotechnology 2005, realizado em agosto passado, na cidade de Oviedo (Espanha). Intitulado Random Telegraph Noise as a Signature of Metal-Insulator Crossover in Self-Assembled Mesoscopic Systems: Experiment and Modeling, o trabalho descreve a obtenção de um dispositivo com dimensões nanométricas, capaz de acessar nanoestruturas semicondutoras. Segundo Klaus, foi uma surpresa. “Eu era o único estudante da América Latina. Era o único trabalho de ruído telegráfico, que é um ruído elétrico, e um dos poucos sobre pontos quânticos crescidos. Eram muitos trabalhos com simulação, com nanotubo de carbono, muita microscopia em cima de molécula e átomos, porém, nenhum com integração de abordagens”, comemora.

Trabalho vai ser publicado em breve

O trabalho foi desenvolvido sob a orientação da professora Mônica Cotta, do Departamento de Física Aplicada, e do professor Peter Schulz, do Departamento de Física da Matéria Condensada. Mônica explicou que, apesar da importância do trabalho, a premiação foi uma surpresa, uma vez que a área de semicondutores não era uma das mais fortes do congresso. ”É um congresso geral sobre nanotecnologia, cuja maior particularidade começa pelo próprio nome do congresso que é Tendências em Nanotecnologia”, explica a docente. Segundo ela, houve um esforço muito grande para conseguir processar um dispositivo que tivesse dimensões nanométricas, que conseguisse acessar essas nanoestruturas semicondutoras, porque muitas vezes o problema da nanotecnologia é não conseguir a integração do macro com o micro.

Peter ressalta que a importância da pesquisa está na integração de abordagens. “Existem duas abordagens principais em nanotecnologia. A primeira, que é de cima para baixo, tenta miniaturizar dispositivos já conhecidos e a segunda, que é a abordagem de baixo para cima, tem como objetivo perceber ou descobrir mecanismos onde os próprios átomos se arranjam em estruturas, e tentar explorar isso”, explica.

Segundo Peter, Mônica há uma extensa experiência nessa abordagem de baixo para cima. “O que o Klaus conseguiu realizar com sucesso muito grande é fazer uma coisa híbrida. Ele pegou um resultado da abordagem de baixo para cima e juntou com uma técnica da abordagem de cima para baixo, conseguindo fazer um dispositivo híbrido. Apesar de não ter muito semicondutores nessa conferência, essa estratégia de pesquisa pode funcionar em outras áreas”, comemora.

Trata-se de um avanço significativo. É a primeira vez que essa técnica consegue, com sucesso, colher impressões digitais características de nanoestruturas individuais. É uma maneira bastante original e inédita. O trabalho será publicado em breve.

Mônica fala que, em termos de semicondutores, essas nanoestruturas são chamadas de pontos quânticos e possuem uma série de aplicações imediatas. É possível, por exemplo, pegar um dispositivo laser com um design já em funcionamento e adicionar esses pontos quânticos para alterar as características e torná-lo melhor. Ou também para mudar o tipo de aplicação que pode ter esse dispositivo. Isso, segundo ela, já está sendo feito com alguns dispositivos comerciais que estão integrando essas nanoestruturas. Isso explica um pouco o sucesso que a nanotecnologia está fazendo atualmente, se integrando ao que já existe.

Outra coisa, de acordo com Mônica, é o futuro promissor dessas nanoestruturas. Quando se fala em spintrônica, que significa mexer com o spin do elétron, um dos possíveis modelos que se pode usar é com nanoestruturas semicondutoras e aí existem vários pesquisadores no mundo trabalhando com isso. Ainda se procura um modelo viável para a spintrônica. “De repente, temos acesso a tempos de relaxação desses pontos quânticos dentro da estrutura que podem eventualmente dar suporte para uma coisa desse tipo. Embora não seja um enfoque direto, é possível dar subsídios para outras pesquisas que estão relacionadas”, comenta.

Os pesquisadores comemoram o fato de todo o trabalho ter sido feito no estado de São Paulo. Toda a infra-estrutura, que é muito cara e está funcional, pode ser utilizada em cinco laboratórios independentes: o Laboratório de Pesquisas em Dispositivos (LPD) e o Grupo de Propriedades Ópticas (GPO) do Instituto de Física “Gleb Wataghin” (IFGW); o Laboratório de Sistemas Integráveis (LSI), da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP); o Centro de Pesquisas Renato Archer (CenPRA); e o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS). Mônica e Peter fazem parte da Rede Nacional de Materiais Nanoestruturados do CPNq.