Con la ayuda de microscopía electrónica, Los científicos han rastreado defectos en la superficie de cristales fotónicos bidimensionales. Pero existen dificultades con los cristales fotónicos a granel. Los científicos no tienen forma de investigar el interior de estos cristales inusuales. Entonces, los científicos han estado buscando un método para medir mejor estos cristales durante algún tiempo.

Ilya Besedin, un ingeniero del Laboratorio de Metamateriales Superconductores NUST MISIS, junto con un grupo de científicos de Alemania, Los países bajos, y Rusia ha demostrado que existe un método de análisis no destructivo de la estructura interna de la sustancia, que no se puede ver con el uso de rayos X convencionales. El nuevo sistema ayudará a crear microprocesadores para computadoras ópticas. El trabajo fue publicado en Pequeña .

El grupo de investigación, dirigido por el profesor Ivan Vartanyants de MEPhI, ha aplicado el método pticográfico recientemente desarrollado a los cristales fotónicos. La esencia del método es que la sustancia se ilumina mediante radiación de rayos X de una onda exactamente definida. Las fuentes de dicha radiación se denominan sincrotrones, y los experimentos se llevaron a cabo en DESY en Alemania.

"Con los rayos X convencionales se pueden escanear estructuras macroscópicas o muy ordenadas. En nuestro caso, para estructuras de esferas de poliestireno de tamaño casi micrónico, la precisión de la imagen será incluso peor que en la fluoroscopia. Por lo menos, no será posible distinguir un solo objeto [más pequeño] que una micra, "dijo Ilya Besedin.

Gracias a una radiografía de tan alta calidad, Ilya Besedin y sus colegas han logrado observar las estructuras de cristales ordenados a una escala de decenas y cientos de nanómetros. Más importante, Los científicos han logrado identificar defectos internos de estructuras mesoscópicas.

Como explicó Ilya Besedin, si el cristal es perfecto, el rayo puede atravesarlo o reflejarse. Sin embargo, por defectos, el rayo puede desviarse de una línea recta. "Al conocer información sobre defectos de empaque, podemos entender la lógica a través de la cual el rayo cambia de dirección. Esto significa que podemos intentar recopilar diseños lógicos basados ​​en cristales fotónicos. Otra cosa es que no somos capaces de controlar la formación de estos defectos, solo podemos intentar reducir [los defectos] a nivel macro, "explicó Besedin.

"Un cristal fotónico es como una guía de ondas para la luz, solo mejor. La guía de ondas es casi imposible de doblar, y es imposible crear microchips fotónicos en guías de ondas. Un cristal fotónico es más adecuado para la creación de microchips ópticos integrales donde la luz puede extenderse donde los desarrolladores la necesitan. ", señaló Ilya Besedin. Por eso, el principal valor de este trabajo está en el análisis de la estructura interna de los cristales fotónicos con la ayuda de la ptografía.

"Hemos demostrado que ahora, con la ayuda de rayos X, podemos observar defectos en estructuras mesoscópicas periódicas. La siguiente etapa de la especificación es exponer estas estructuras a la radiación con un láser de rayos X. Esto puede dar una imagen más precisa de la estructura interna, pero también existen algunas dificultades. El rayo láser es, por definición, más potente que uno saliente del sincrotrón. Mientras aumenta la potencia, la probabilidad de destruir la estructura investigada aumenta significativamente, que no es [bueno]. La pticografía también permite a los investigadores estudiar la estructura interna de un cristal sin destruirlo. Es por eso que tal método definitivamente encontrará su aplicación, ", Concluyó Besedin.