{"id":24040,"date":"2024-04-26T02:00:38","date_gmt":"2024-04-26T02:00:38","guid":{"rendered":"https:\/\/domosistemas.com\/?p=24040"},"modified":"2024-04-26T02:00:38","modified_gmt":"2024-04-26T02:00:38","slug":"los-investigadores-de-amolf-deforman-un-cristal-fotonico-para-dirigir-la-luz-sobre-un-chip","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/domosistemas.com\/?p=24040","title":{"rendered":"Los investigadores de AMOLF deforman un cristal fot\u00f3nico para dirigir la luz sobre un chip"},"content":{"rendered":"
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El Instituto de investigaci\u00f3n fundamental de la materia de f\u00edsica at\u00f3mica y molecular (AMOLF<\/a>), en colaboraci\u00f3n con la Universidad Tecnol\u00f3gica de Delft, ha logrado detener las ondas de luz deformando el cristal fot\u00f3nico bidimensional que las contiene. Este hallazgo proporcionar\u00eda diferentes formas de dirigir la luz sobre un chip.<\/p>\n

\"Chip.\"
Con las deformaciones de la matriz del cristal fot\u00f3nico, se pueden obtener nuevas formas de dirigir la luz en un chip.<\/figcaption><\/figure>\n

Los investigadores demostraron que incluso una deformaci\u00f3n sutil puede tener un efecto sustancial sobre los fotones del cristal, asemej\u00e1ndose al efecto que tiene un campo magn\u00e9tico sobre los electrones. Seg\u00fan los investigadores, este principio ofrece un nuevo enfoque para ralentizar los campos de luz y as\u00ed mejorar su fuerza. Realizar esto en un chip es particularmente importante para muchas aplicaciones.<\/p>\n

Manipular el flujo de luz en un material a peque\u00f1a escala es beneficioso para el desarrollo de chips nanofot\u00f3nicos. Para los electrones, dicha manipulaci\u00f3n se puede realizar utilizando campos magn\u00e9ticos; la fuerza de Lorentz dirige el movimiento de los electrones. Sin embargo, esto es imposible para los fotones porque no tienen carga. Los investigadores del grupo de Fuerzas Fot\u00f3nicas de AMOLF est\u00e1n buscando t\u00e9cnicas y materiales que les permitan aplicar fuerzas a fotones que se asemejen a los efectos de los campos magn\u00e9ticos.<\/p>\n

En un conductor, los electrones pueden, en principio, moverse libremente, pero un campo magn\u00e9tico externo puede impedirlo. El movimiento circular provocado por el campo magn\u00e9tico detiene la conducci\u00f3n y, por tanto, los electrones s\u00f3lo pueden existir en el material si tienen energ\u00edas muy espec\u00edficas. Estos niveles de energ\u00eda se llaman niveles de Landau y son caracter\u00edsticos de los electrones en un campo magn\u00e9tico.<\/p>\n

Sin embargo, en el material bidimensional de grafeno, que consiste en una sola capa de \u00e1tomos de carbono dispuestos en un cristal, estos niveles de Landau tambi\u00e9n pueden ser causados \u200b\u200bpor un mecanismo diferente al de un campo magn\u00e9tico. En general, el grafeno es un buen conductor electr\u00f3nico, pero esto cambia cuando el conjunto de cristales se deforma. Esta deformaci\u00f3n mec\u00e1nica detiene la conducci\u00f3n; el material se convierte en un aislante y en consecuencia los electrones quedan ligados a los niveles de Landau. Por tanto, la deformaci\u00f3n del grafeno tiene un efecto similar sobre los electrones de un material como un campo magn\u00e9tico, incluso sin un im\u00e1n.<\/p>\n

Deformaci\u00f3n de la matriz de un cristal fot\u00f3nico<\/h2>\n

Asimismo, los investigadores demostraron un efecto similar para la luz en un cristal fot\u00f3nico, que consiste en un patr\u00f3n regular (bidimensional) de agujeros en una capa de silicio. La luz puede moverse libremente en este material, al igual que los electrones en el grafeno. Para crear los niveles Landau para fotones, es necesario romper esta regularidad de la manera correcta para deformar la matriz y, en consecuencia, bloquear\u00e1 los fotones.<\/p>\n

En los niveles de Landau las ondas luminosas ya no se mueven; no fluyen a trav\u00e9s del cristal, sino que permanecen quietas. Los investigadores demostraron que la deformaci\u00f3n de la matriz cristalina tiene sobre los fotones un efecto similar al que tiene un campo magn\u00e9tico sobre los electrones.<\/p>\n

Los investigadores jugaron con el patr\u00f3n de deformaci\u00f3n, incluso establecieron diferentes tipos de campos magn\u00e9ticos efectivos en un mismo material. Como resultado, los fotones pueden moverse a trav\u00e9s de ciertas partes del material, pero no en otras. Por lo tanto, estos conocimientos tambi\u00e9n proporcionan nuevas formas de dirigir la luz sobre un chip.<\/p>\n

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