fononen, pakketjes trillingsgolven die zich voortplanten in vaste stoffen, spelen een sleutelrol in gecondenseerde materie en zijn betrokken bij verschillende fysische eigenschappen van materialen. Bij nanotechnologie is bijvoorbeeld, ze beïnvloeden de lichtemissie en het ladingstransport van nanodevices. Als de belangrijkste bron van energiedissipatie in solid-state systemen, fononen zijn het ultieme knelpunt dat de werking van functionele nanomaterialen beperkt.

In een recent gepubliceerd artikel in Natuurcommunicatie , een INRS-onderzoeksteam onder leiding van professor Luca Razzari en Europese medewerkers laat zien dat het mogelijk is om de fononrespons van een nanomateriaal te wijzigen door gebruik te maken van nulpuntsenergie (d.w.z. de laagst mogelijke energie in een kwantumsysteem) van een terahertz nano-holte. De onderzoekers waren in staat om de fononrespons van nanomateriaal te hervormen door nieuwe hybride toestanden van licht en materie te genereren. Ze deden dit door enkele tientallen halfgeleiders (in het bijzonder cadmiumsulfide) nanokristallen in plasmonische nanoholten die speciaal zijn ontworpen om te resoneren op terahertz-frequenties, d.w.z., in overeenstemming met de fonon-modi van de nanokristallen.

"We hebben dus duidelijk bewijs geleverd van de creatie van een nieuw hybride nanosysteem met fonon-eigenschappen die niet langer tot het oorspronkelijke nanomateriaal behoren, " zeiden de auteurs. Deze ontdekking is veelbelovend voor toepassingen in nanofotonica en nano-elektronica, het openen van nieuwe mogelijkheden voor het construeren van de optische fononrespons van functionele nanomaterialen. Het biedt ook een innovatief platform voor de realisatie van een nieuwe generatie kwantumtransducers en terahertz-lichtbronnen.