Valoa voidaan vangita kolmiulotteiseen nanokaviteettiin

Hollantilaisen Twenten yliopiston tutkijat kehittivät vuonna 2014 erityisen kolmiulotteisen nanokaviteetin, johon voi vangita fotoneja. Nyt aiheesta saatiin tarkempia tuloksia. 3D-nanokaviteettien odotetaan olevan tulevaisuudessa tärkeässä asemassa optisten signaalien käsittelyssä informaation tallennuksessa tai kvanttifotonisissa rakenteissa.

Fotonien rajoittaminen tällaisessa kolmiulotteisessa ontelossa voi johtaa pieniin ja tehokkaisiin lasereihin ja ledivaloihin tai informaation tallentamiseen tai ultraherkkiin valoantureihin.

Timanttisen fotonikiteen rajaus fotoneille muodostuu kahdesta keskenään kohtisuorasta poraushuokosesta.

University of Twenten tutkijat osoittavat, että kolmiulotteisesta fotonikiteestä, joka koostuu huokosista, jotka on syövytetty syvälle piihin kahdessa suunnassa, kohtisuoraan toisiinsa nähden valon loukuttaminen onnistuu.Huokoinen fotonikide tunnetaan tietyistä valo-ominaisuuksistaan. Sen rakenne mahdollistaa vain tiettyjen aallonpituuksien valon etenemisen kiteen sisällä.

UT:n tutkijat osoittavat, että muuttamalla kahden piihin poratun huokosen halkaisijaa, niiden risteyskohtaan kiteen sisällä muodostuu epäsäännöllinen vikakohta. Muualla kiderakenne on jaksollinen, mikä pakottaa fotonin pitäytymään risteyskohdassa.

Tällaisella kiteellä on myös huomattava näkyvän valon absorptio kun sen rakennetta muutetaan paikallisesti. Se on jopa kymmenen kertaa suurempi kuin peruspiin absorptio. Näin vahva absorbtio erittäin pienessä tilavuudessa on hyvä ominaisuus uudenlaisille antureille.

Lisää: Nanobitteja (LINKKI) ja yliopiston tiedoteuutinen (LINKKI) ja tutkijoiden tiedeartikkeli Physival Review B:ssä (LINKKI).

Tärkeimmät teknologiauutiset kätevästi myös uutiskirjeenä! Tilaa (LINKKI)

LUE – UUTTA – LUE – UUTTA – LUE – UUTTA

Uusi ammattilehti huipputekniikan kehittäjille – Lue ilmaiseksi verkosta!