{"id":28747,"date":"2025-06-02T02:00:48","date_gmt":"2025-06-02T02:00:48","guid":{"rendered":"https:\/\/domosistemas.com\/?p=28747"},"modified":"2025-06-02T02:00:48","modified_gmt":"2025-06-02T02:00:48","slug":"nuevo-material-semiconductor-que-distingue-la-luz-con-rotacion-derecha-e-izquierda-para-dispositivos-opticos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/domosistemas.com\/?p=28747","title":{"rendered":"Nuevo material semiconductor que distingue la luz con rotaci\u00f3n derecha e izquierda para dispositivos \u00f3pticos"},"content":{"rendered":"
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Un equipo de investigaci\u00f3n del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnolog\u00eda de Corea (Kaist<\/a>) ha desarrollado el primer material semiconductor de detecci\u00f3n de polarizaci\u00f3n circular (CPL) de banda ancha capaz de detectar desde ultravioleta hasta infrarrojo de onda corta controlando la quiralidad a nivel at\u00f3mico de los nanocristales de selenio (Se). Este hallazgo impulsar\u00eda el desarrollo de nuevos dispositivos \u00f3pticos.<\/p>\n

\"Nanobarras
En la imagen se muestra un patr\u00f3n de difracci\u00f3n de rayos X y un diagrama esquem\u00e1tico del an\u00e1lisis de mapeo de ROA 2D.<\/figcaption><\/figure>\n

Esta tecnolog\u00eda es un material tipo pel\u00edcula que puede detectar la polarizaci\u00f3n circular con alta sensibilidad a temperatura ambiente, y est\u00e1 atrayendo la atenci\u00f3n como material central para la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica, la espintr\u00f3nica y la tecnolog\u00eda de sensores \u00f3pticos, como la decodificaci\u00f3n de informaci\u00f3n cifrada con luz o el control de bits cu\u00e1nticos (qubits).<\/p>\n

Control de la quiralidad del selenio<\/h2>\n

Los investigadores han explorado el selenio, un material inorg\u00e1nico que destaca por su estructura cristalina asim\u00e9trica (quiralidad). La quiralidad, una propiedad f\u00edsica relacionada con la asimetr\u00eda izquierda-derecha, es fundamental para distinguir la polarizaci\u00f3n circular de la luz, especialmente relevante para detectar el momento angular de un esp\u00edn. Sin embargo, producir estructuras de selenio con una quiralidad controlada en una sola direcci\u00f3n ha sido siempre un reto para la aplicaci\u00f3n pr\u00e1ctica de este material.<\/p>\n

El selenio tiene una estructura quiral \u00fanica, que puede aumentar permanentemente la estabilidad del rendimiento. Sin embargo, en la naturaleza existen estructuras at\u00f3micas con una mezcla de orientaciones dextr\u00f3giras y zurdas, y es muy dif\u00edcil controlarlas en una direcci\u00f3n, lo que hace muy dif\u00edcil su uso pr\u00e1ctico.<\/p>\n

El avance del equipo radica en una tecnolog\u00eda de transferencia de quiralidad aplicada a nanobarras de selenio, para manipular la estructura reticular y lograr asimetr\u00eda hacia la izquierda o la derecha seg\u00fan se requiera. Estas nanobarras, dispuestas en forma de pel\u00edcula, han demostrado capacidades de detecci\u00f3n excepcionales para la polarizaci\u00f3n circular, eliminando la necesidad de dispositivos auxiliares como filtros polarizadores.<\/p>\n

Resultados de las nanobarras de selenio<\/h2>\n

El dispositivo fabricado por el equipo ha confirmado la capacidad de detectar CPL en un rango que va de 180 nm (ultravioleta) hasta 2500 nm (infrarrojo de onda corta). Los resultados muestran un \u00edndice destacado de asimetr\u00eda de fotorrespuesta de hasta 0,4, lo que refleja precisi\u00f3n en la distinci\u00f3n de direcciones de polarizaci\u00f3n sin componentes adicionales.<\/p>\n

Esta tecnolog\u00eda tambi\u00e9n destaca por su estabilidad. Los dispositivos de nanopel\u00edcula de selenio mantuvieron su rendimiento sin alteraciones durante m\u00e1s de 13 meses de exposici\u00f3n al aire, lo que respalda su potencial en aplicaciones \u00f3pticas basadas \u200b\u200ben inorg\u00e1nicos.<\/p>\n

En cuanto a la caracterizaci\u00f3n de la quiralidad en los materiales, una nueva t\u00e9cnica de mapeo \u00f3ptico, conocida como Raman bidimensional (2D ROA), ha permitido visualizar y medir de manera cuantitativa c\u00f3mo la estructura quiral de las nanopel\u00edculas de selenio se distribuye a lo largo de la pel\u00edcula como un mapa.<\/p>\n

El desarrollo del material y el m\u00e9todo de s\u00edntesis empleados son tambi\u00e9n respetuosos con el ambiente, ya que el proceso se realiza a temperatura ambiente y sin productos qu\u00edmicos peligrosos. Esto posibilita experimentos m\u00e1s seguros y sostenibles en el \u00e1rea de los materiales semiconductores \u00f3pticos.<\/p>\n

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