Cristall fotònic

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Un cristall fotònic és un material dielèctric (aïllant) o metal·lodielèctric amb una estructura periòdica dissenyada per modificar la propagació de les ones electromagnètiques, de la mateixa manera que un potencial elèctric periòdic dins d'un cristall semiconductor afecta el moviment dels electrons creant bandes d'energia permeses i prohibides. D'aquesta manera es poden crear bandes prohibides fotòniques (photonic band gap) en el material, el que implica que no s'hi podran propagar determinats intèrvals de freqüències. Això dóna lloc a diversos fenòmens òptics interessants, com la inhibició de l'emissió espontània, miralls omnidireccionals d'alta reflectivitat o guies d'ones de baixes pèrdues.

Com el fenomen físic en què es basa la creació de bandes prohibides és la difracció, l'espaiat de l'estructura periòdica del cristall fotònic ha de ser de l'ordre de la longitud d'ona de la radiació electromagnètica (entre 300 i 700 nm si estem considerant llum visible). Aquestes dimensions tan petites fan que elaborar un cristall fotònic sigui un procés complicat i a vegades se substitueixen les tècniques de nanotecnologia per mètodes alternatius basats en cristalls col·loïdals.

La forma més simple de cristall fotònic és una estructura periòdica en una dimensió, formada per un apilament multicapa, anomenat a vegades «mirall de Bragg». Lord Rayleigh demostrà el 1887 que es pot crear una banda prohibida, però la possibilitat de crear estructures amb bandes fotòniques prohibides en dues i tres dimensions només es generalitzà a partir dels treballs d'Eli Yablonovitch i Sajeev John el 1987.[1][2]

Referències[modifica | modifica el codi]