Een internationaal team onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Oviedo en het Centrum voor Onderzoek in Nanomaterialen en Nanotechnologie (CINN-CSIC) heeft een effectieve methode ontdekt voor het regelen van de frequentie van beperkt licht op nanoschaal in de vorm van fononpolaritonen (licht gekoppeld aan trillingen in het kristal). De resultaten zijn nu gepubliceerd in Natuurmaterialen .

Onderzoek met nanolicht op basis van fonon-polaritonen heeft zich de afgelopen jaren sterk ontwikkeld dankzij het gebruik van bladgestructureerde nanomaterialen zoals grafeen, boornitride of molybdeentrioxide:de zogenaamde van der Waals materialen. Nanolicht op basis van fonon-polaritonen is veelbelovend omdat het langer kan leven dan andere vormen van nanolicht, maar een van de belangrijkste nadelen van de technologische toepassingen van deze nanolight op basis van fonon-polaritonen zijn de beperkte frequentiebereiken die kenmerkend zijn voor elk materiaal, het bestaat alleen in een smal frequentiegebied.

Maar nu, een internationaal team heeft een nieuwe methode voorgesteld die het mogelijk maakt om dit bereik van werkfrequenties van fononpolaritonen in van der Waals-materialen op grote schaal uit te breiden. Dit bestaat uit de intercalatie van alkali- en aardalkaliatomen, zoals natrium, calcium of lithium, in de laminaire structuur van het van der Waals-vanadiumpentaoxidemateriaal, waardoor het mogelijk wordt zijn atomaire bindingen en bijgevolg zijn optische eigenschappen te wijzigen.

Gezien het feit dat een grote verscheidenheid aan ionen en ioneninhoud kan worden geïntercaleerd in gelaagde materialen, on-demand spectrale respons van fonon-polaritonen in van der Waals-materialen kan worden verwacht, uiteindelijk het hele midden-infraroodbereik bestrijkt, iets cruciaals voor het opkomende gebied van fonon-polariton-fotonica.

de bevinding, gepubliceerd in het tijdschrift Natuurmaterialen , zal vooruitgang mogelijk maken bij de ontwikkeling van compacte fotonische technologieën, zoals hooggevoelige biologische sensoren of informatie- en communicatietechnologieën op nanoschaal.