En el corazón de la conectividad global a Internet, las comunicaciones ópticas constituyen una base indispensable. La clave de esta base son los aisladores ópticos, creados combinando múltiples componentes.
El resultado es una estructura compleja que transmite la luz en una sola dirección, para evitar daños a los láseres y minimizar el ruido al evitar la inversión de la luz.
Sin embargo, algunos materiales magnéticos tienen un efecto de diodo óptico:una absorción de luz no convencional y no recíproca que manifiesta el propio material. Este efecto provoca un cambio en la transmitancia dependiendo de la dirección en la que viaja la luz. Si se puede mejorar este fenómeno, se espera que los aisladores ópticos puedan hacerse más compactos y eficientes.
Un equipo de investigadores dirigido por el profesor asociado Kenta Kimura de la Escuela de Graduados en Ingeniería de la Universidad Metropolitana de Osaka investigó el fenómeno de la absorción óptica no recíproca en el antiferroimán magnetoeléctrico LiNiPO4 en longitudes de onda infrarrojas de onda corta.
Sus hallazgos se publican en Physical Review Letters. .
Sus resultados mostraron que el coeficiente de absorción difiere en un factor de dos o más cuando se invierte la dirección de propagación de la luz. Esta gran absorción no recíproca se atribuye a las propiedades magnéticas del níquel divalente (Ni 2 + ) iones. Además, los investigadores han demostrado que es posible cambiar el efecto del diodo óptico aplicando un campo magnético de forma no volátil.
"El efecto del diodo óptico es un tema de estudio interesante porque es un fenómeno poco convencional, muy alejado del sentido común y que tiene el potencial de realizar aplicaciones inesperadas. Sin embargo, todavía existen muchos problemas en la actualidad, como las bajas temperaturas de funcionamiento. ", explicó el profesor Kenta Kimura.
"Sin embargo, esta investigación ha demostrado la utilidad de los compuestos que contienen níquel, lo que ha ampliado enormemente el alcance de la selección de materiales. Basándonos en este conocimiento, continuaremos desarrollando materiales que exhiban un efecto de diodo óptico de mayor rendimiento".
Más información: Kenta Kimura et al, Conmutación no volátil de gran absorción óptica no recíproca en longitudes de onda infrarrojas de onda corta, Cartas de revisión física (2024). DOI:10.1103/PhysRevLett.132.036901
Información de la revista: Cartas de revisión física
Proporcionado por la Universidad Metropolitana de Osaka
