{"id":34446,"date":"2026-09-08T02:00:00","date_gmt":"2026-09-08T02:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/domosistemas.com\/?p=34446"},"modified":"2026-09-08T02:00:00","modified_gmt":"2026-09-08T02:00:00","slug":"un-estudio-redefine-como-el-desorden-estructural-altera-los-estados-de-la-luz-en-chips-fotonicos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/domosistemas.com\/?p=34446","title":{"rendered":"Un estudio redefine c\u00f3mo el desorden estructural altera los estados de la luz en chips fot\u00f3nicos"},"content":{"rendered":"
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Una investigaci\u00f3n internacional liderada por el Instituto de Ciencias de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC<\/a>), del Consejo Superior de Investigaciones Cient\u00edficas (CSIC), ha caracterizado c\u00f3mo el desorden estructural altera la distribuci\u00f3n de los estados de la luz en cristales fot\u00f3nicos, un aspecto clave para el dise\u00f1o de chips fot\u00f3nicos m\u00e1s controlados, robustos y eficientes.<\/p>\n

\"fot\u00f3nica\"
La densidad de estados fot\u00f3nicos determina propiedades clave del sistema, un aspecto relevante para el desarrollo de futuros dispositivos fot\u00f3nicos.<\/figcaption><\/figure>\n

El trabajo, publicado en Physical Review Research, cuestiona la interpretaci\u00f3n habitual de estos fen\u00f3menos y apunta a una ley distinta para describir los datos observados experimentalmente. La investigaci\u00f3n se desarrolla en el marco del proyecto europeo NEUROPIC<\/a>, liderado por Pedro David Garc\u00eda, investigador del CSIC en el ICMM y autor principal del estudio.<\/p>\n

Desorden estructural en chips fot\u00f3nicos<\/h2>\n

Los chips fot\u00f3nicos emplean luz en lugar de electrones para transmitir y procesar informaci\u00f3n. Esta aproximaci\u00f3n se considera una v\u00eda relevante para superar limitaciones de la electr\u00f3nica actual, en particular las asociadas a la velocidad de operaci\u00f3n y a la disipaci\u00f3n de calor. Seg\u00fan explica Garc\u00eda, la luz ya se utiliza de forma muy eficiente para transmitir datos, como ocurre en la fibra \u00f3ptica, pero a\u00fan se investigan formas eficaces de emplearla tambi\u00e9n en el procesamiento de informaci\u00f3n.<\/p>\n

En los dispositivos reales, la luz es especialmente sensible a las imperfecciones de las estructuras fot\u00f3nicas por las que se desplaza. Ese desorden estructural puede generar estados \u00f3pticos localizados cerca del borde de la banda fot\u00f3nica, entendido como el l\u00edmite hasta el que la luz puede propagarse. La distribuci\u00f3n de esos estados est\u00e1 vinculada a la densidad de estados fot\u00f3nicos, una magnitud fundamental para comprender las propiedades \u00f3pticas del sistema.<\/p>\n

Hasta ahora, estos estados se hab\u00edan asociado de forma habitual a las colas de Lifshitz, en referencia a los trabajos del f\u00edsico Ilya Lifshitz, desarrollados a comienzos de los a\u00f1os sesenta en sistemas electr\u00f3nicos desordenados. Esa teor\u00eda describe estados poco frecuentes que aparecen profundamente dentro de una brecha de energ\u00eda. Sin embargo, el nuevo estudio muestra que, en el r\u00e9gimen accesible experimentalmente, los resultados encajan mejor con una cola de Urbach, una ley identificada en los a\u00f1os cincuenta en investigaciones sobre absorci\u00f3n \u00f3ptica en s\u00f3lidos.<\/p>\n

Medidas \u00f3pticas y simulaciones electromagn\u00e9ticas<\/h2>\n

Para comprobar esta interpretaci\u00f3n, el equipo combin\u00f3 medidas \u00f3pticas en gu\u00edas de onda de cristal fot\u00f3nico fabricadas en arseniuro de galio (GaAs) con simulaciones electromagn\u00e9ticas completas. El trabajo cuenta con Marcos Men\u00e9ndez, investigador del ICMM-CSIC, como primer autor, y se ha realizado en colaboraci\u00f3n con la Universidad de Delaware, en Estados Unidos.<\/p>\n

La comparaci\u00f3n cuantitativa entre experimentos y simulaciones permiti\u00f3 confirmar que la distribuci\u00f3n observada responde a una ley de Urbach. De acuerdo con Garc\u00eda, la energ\u00eda de Urbach aporta informaci\u00f3n relevante sobre el tipo de desorden presente en la estructura, incluida su magnitud y direcci\u00f3n, lo que puede convertirla en una herramienta pr\u00e1ctica para caracterizar procesos de fabricaci\u00f3n.<\/p>\n

Las implicaciones del estudio se extienden al desarrollo de circuitos fot\u00f3nicos integrados y a futuros sistemas de procesamiento \u00f3ptico de informaci\u00f3n. En estas tecnolog\u00edas, el control preciso de la propagaci\u00f3n de la luz, junto con la velocidad y la eficiencia energ\u00e9tica, resulta determinante para avanzar hacia dispositivos capaces no solo de transmitir informaci\u00f3n, sino tambi\u00e9n de contribuir a su procesamiento.<\/p>\n

Revisi\u00f3n de la interpretaci\u00f3n f\u00edsica<\/h2>\n

El estudio<\/a> tambi\u00e9n revisa una interpretaci\u00f3n aceptada durante a\u00f1os en este \u00e1mbito. Garc\u00eda se\u00f1ala que el fen\u00f3meno se hab\u00eda descrito previamente como cola de Lifshitz, incluso en trabajos anteriores del propio investigador, pero que la comparaci\u00f3n con los datos experimentales mostr\u00f3 que esa explicaci\u00f3n no se ajustaba al r\u00e9gimen observado.<\/p>\n

El an\u00e1lisis detallado llev\u00f3 al equipo a identificar que la ley de Urbach describ\u00eda de forma m\u00e1s precisa los resultados. Con ello, la investigaci\u00f3n permite caracterizar mejor la distribuci\u00f3n de estados \u00f3pticos inducidos por desorden y mejorar la comprensi\u00f3n del comportamiento de la luz en estructuras fot\u00f3nicas reales.<\/p>\n

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