Primer estado BIC de dipolos magnéticos (flechas verdes). Crédito:Universidad de Kioto
Un equipo internacional, incluida la Universidad de Kyoto, ha desarrollado una nueva tecnología de manipulación de la luz que se puede aplicar a láseres, sensores y óptica no lineal.
La técnica confina estrechamente la luz del infrarrojo cercano dentro de una estructura periódica de nanodisco. Al romper la simetría de la red cuadrada periódica de los nanodiscos de silicio, el equipo ha demostrado experimental y computacionalmente su capacidad para controlar sistemáticamente los estados ligados en el continuo, o BIC.
Estos estados de distribución de la luz resultan de la cancelación global de la luz que se escapa por la interferencia destructiva de las ondas de dispersión de los nanodiscos de silicio.
"En este estudio, a partir de una red cuadrada periódica de un nanodisco de silicio, una red de Bravais, se crearon tres tipos de redes que no son de Bravais variando la posición de un segundo punto de red en la unidad de red y el tamaño del disco". explica el autor principal Shunsuke Murai.
En las redes de Bravais, utilizadas en cristalografía para ayudarnos a comprender y clasificar las estructuras cristalinas, todos los puntos de la red eran equivalentes, lo que significa que todos esos puntos podían superponerse en la celda unitaria.
Las redes no Bravais se crearon introduciendo un segundo punto de red no equivalente. Estas muestras se produjeron mediante litografía por haz de electrones y grabado en seco.
Segundo estado BIC de dipolos magnéticos (flechas verdes) y eléctricos (amarillos) excitados en nanodiscos de Si. Crédito:Universidad de Kioto
"Aplicamos redes fotónicas, o fotosensibles, no Bravais que consisten en nanodiscos de silicio para controlar la luz del infrarrojo cercano", agrega el autor.
Sin embargo, al seleccionar el período apropiado de estas redes y el material de los nanodiscos, sin limitarse al silicio, el control de BIC puede ser posible en un amplio rango de frecuencias, desde UV hasta ondas milimétricas.
Resonancia de red de superficie, donde los dipolos (representados como flechas) en los nanodiscos se acoplan mediante difracción en el plano (ondas entre los discos que oscilan perpendicularmente a las flechas). Crédito:Universidad de Kioto
Murai concluye:"La solidez del control de BIC sobre las imperfecciones en la fabricación de estas redes fue una ventaja adicional y una sorpresa alentadora, dado que los defectos de fabricación son inevitables".
El estudio aparece en Laser &Photonics Reviews . El estudio presenta un marco para comprender una nueva clase de materiales de celosía curvada
