Een internationaal team, waaronder de Universiteit van Kyoto, heeft een nieuwe lichtmanipulatietechnologie ontwikkeld die kan worden toegepast op lasers, sensoren en niet-lineaire optica.

De techniek beperkt nabij-infrarood licht nauw binnen een nanodisk periodieke structuur. Door de symmetrie van het periodieke vierkante rooster van silicium nanoschijven te doorbreken, heeft het team experimenteel en computationeel aangetoond dat het in staat is om systematisch gebonden toestanden in het continuüm, of BIC's, te controleren.

Deze lichtverdelingstoestanden zijn het gevolg van globale opheffing van licht dat ontsnapt door destructieve interferentie van verstrooiende golven van silicium nanoschijven.

"In deze studie werden, uitgaande van een periodiek vierkant rooster van een silicium nanoschijf - een Bravais-rooster - drie soorten niet-Bravais-roosters gemaakt door de positie van een tweede roosterpunt in het eenheidsrooster en de grootte van de schijf te variëren." legt hoofdauteur Shunsuk Murai uit.

In Bravais-roosters, die in de kristallografie worden gebruikt om ons te helpen kristalstructuren te begrijpen en te classificeren, waren alle roosterpunten equivalent, wat betekent dat al die punten door de eenheidscel konden worden gesuperponeerd.

Niet-Bravais-roosters zijn gemaakt door een tweede niet-equivalent roosterpunt te introduceren. Deze monsters werden geproduceerd met behulp van elektronenstraallithografie en droog etsen.

"We hebben fototonische of lichtgevoelige niet-Bravais-roosters toegepast die bestaan ​​uit silicium nanoschijven om nabij-infrarood licht te beheersen", voegt de auteur toe.

Door echter de juiste periode van deze roosters en het materiaal van de nanoschijven te selecteren, niet beperkt tot silicium, kan BIC-controle mogelijk zijn over een breed frequentiebereik van UV- tot millimetergolven.

Murai concludeert:"De robuustheid van BIC-controle over de onvolkomenheden bij het vervaardigen van deze roosters was een bonus en een bemoedigende verrassing, aangezien fabricagefouten onvermijdelijk zijn."

Het onderzoek verschijnt in Laser &Photonics Reviews . + Verder verkennen

Studie introduceert raamwerk om nieuwe klasse van gebogen roostermaterialen te begrijpen