O aluno de doutorado Victor Gabriel Morele Duarte publicou um artigo (https://doi.org/10.1103/PhysRevB.111.075411) na prestigiosa revista Physical Review B, trazendo uma contribuição inovadora ao campo da polaritônica. O trabalho foi realizado em coautoria com seu orientador, Prof. André Chaves do PG-FIS, seu coorientador Prof. Nuno Peres da Universidade do Minho em Portugal, e seus colaboradores Pedro Ninhos, Prof. C. Tserkezis e Prof. N. Asger Mortensen, da Universidade do Sul da Dinamarca.
Os exciton-polaritons, híbridos quânticos de luz e matéria, estão na vanguarda das pesquisas sobre novas tecnologias ópticas, desde sensores ultrassensíveis até memórias quânticas revolucionárias. Em um avanço significativo, pesquisadores demonstram que a inserção de grafeno bicamada eletricamente polarizado dentro de uma cavidade óptica pode criar uma plataforma altamente ajustável para interações fortes entre luz e matéria.
O estudo explora, de maneira inovadora, como a introdução desse material bidimensional permite um controle preciso das relações de dispersão energia-momento dos polaritons e da intensidade do acoplamento luz-matéria (splitting de Rabi). Utilizando duas abordagem interconectadas, uma semiclássica e outra integralmente quântica, os autores analisam a dispersão dos polaritons, coeficientes de Hopfield e a divisão espectral característica do forte acoplamento. Um dos destaques da pesquisa é a inclusão de materiais com permissividade próxima de zero (“epsilon-near-zero”), que intensificam ainda mais a interação exciton-fóton, ampliando as possibilidades de aplicação prática dessa tecnologia.
A flexibilidade dessa plataforma torna possível ajustar a resposta óptica do sistema de maneira inédita, abrindo caminho para dispositivos optoeletrônicos altamente eficientes e reconfiguráveis. Esse trabalho representa um avanço crucial no campo da polaritônica, fornecendo novas ferramentas para manipular a luz em escalas nanométricas e promover desenvolvimentos na computação quântica, fotônica integrada e geração de novos estados quânticos da luz.