Pesquisadores da UNIFAL-MG descobriram um comportamento novo de ligas metálicas de ouro e prata ao interagirem com a luz. A pesquisa, parte do mestrado de Hiago Maurilio Lopes Carvalho, foi realizada no Programa de Pós-Graduação em Física da Universidade. Orientado pelo professor Anibal Thiago Bezerra, o estudo foi destaque na capa do periódico internacional Physica Status Solidi, publicado em 4 de maio.
De acordo com o Jornal UNIFAL MG, as ligas de metais nobres podem ter aplicações em fotônica, área que examina a interação da luz com materiais para gerar respostas controladas, essenciais para o desenvolvimento de sensores. Tradicionalmente, o comportamento das ligas é previsto com base nas propriedades dos metais puros, o que não captura efeitos sutis diretos da luz.
Descobertas e Técnicas Usadas
Utilizando simulações avançadas, os pesquisadores montaram estruturas atomísticas dessas ligas metálicas, criando condições mais próximas da realidade. Descobriram assim que a resposta do material muda dependendo da direção da luz, revelando a anisotropia óptica. “Empregamos uma técnica chamada Special Quasi Random Structure (SQS) para representar estruturas mínimas de liga com propriedades físicas relevantes”, explicou o professor Anibal.
Os pesquisadores investigaram a causa desse comportamento direcional da luz nas ligas. Criaram uma nova ferramenta de análise que correlaciona as estruturas atômicas e suas respostas ópticas. Esta ferramenta foi desenvolvida durante o mestrado de Hiago Carvalho na UNIFAL-MG, embora tenha sido finalizada em seu doutorado na UFMG, em colaboração com a professora Mariama Rebello de Souza Dias da University of Richmond.
O processo envolveu simulações complexas, concluídas no cluster de computadores da universidade norte-americana, fornecendo um ambiente para testes extensos. No Laboratório de Desenvolvimento em Física Teórica (LDFT) da UNIFAL-MG, foi desenvolvida a ferramenta de pós-processamento para explicar os fenômenos anisotrópicos observados.
A pesquisa abre caminho para avanços na nanofotônica, área focada em entender o comportamento da luz em nível nanométrico. “Esperamos que nossa técnica seja aplicada a outros sistemas e contribua para a evolução da física dos materiais”, afirma Anibal. Segundo ele, o reconhecimento da comunidade científica internacional incentiva a continuidade dos estudos.
O artigo completo está disponível aqui. A dissertação de Hiago Carvalho, intitulada Análise das propriedades ópticas e elétricas em ligas de AGXAU1−X utilizando a teoria do funcional da densidade, está acessível na página do Programa de Pós-Graduação em Física da UNIFAL-MG neste link.