Investigadores acaban de descubrir un nuevo método para controlar ondas de luz especiales en materiales bidimensionales, lo que podría revolucionar los sistemas de comunicación y las tecnologías cuánticas.
Esta investigación se centra en los polariton plasmon de Dirac (DPP), ondas que combinan luz y movimiento de electrones y que podrían facilitar el uso de la luz a escalas muy pequeñas.
Estos DPP se diferencian de las ondas de luz convencionales porque pueden concentrar la luz en espacios cientos de veces más pequeños que su longitud de onda natural, lo que los hace especialmente útiles para construir dispositivos con componentes del tamaño de los circuitos electrónicos.
Lo que hacen especiales a estos DPP es su comportamiento en materiales de Dirac, como el grafeno y los aislantes topológicos. Gracias a esta característica, los DPP pueden ajustarse y responder de forma muy sensible a cambios en su entorno.
Los DPP son particularmente prometedores en el rango de frecuencia terahertz, que se encuentra entre microondas e infrarrojo en el espectro electromagnético. Esta región tiene aplicaciones en imágenes médicas, transferencia de datos inalámbrica y escaneo de seguridad.
En un estudio publicado recientemente, los investigadores presentaron una técnica para controlar los DPP en el rango terahertz.
Para ello, utilizaron un material llamado selenio de bismuto epitaxial, un tipo de aislante topológico que conduce electricidad en sus superficies, mientras que su interior permanece aislante.
Los científicos crearon metamateriales a partir de este compuesto, organizando finas tiras del material en filas con pequeños espacios entre ellas. Ajustando estos huecos, pudieron dirigir y controlar el desplazamiento de los polariton plasmon.
Observaron los DPP desplazándose a lo largo de estas estructuras, y al modificar la distancia entre las tiras lograron reducir la longitud de onda hasta un 20 % y aumentar la distancia de propagación más de un 50 %.
Este avance abre la puerta a nuevos dispositivos terahertz, como detectores, moduladores y guías de onda más compactos y eficientes.
También podría sentar las bases para circuitos fotónicos reconfigurables, células solares más efectivas, computación cuántica y óptica no lineal.
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Etiquetas: WiFi
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