¿Qué es un cristal fotónico?

cristales fotónicos, también conocidos como materiales de banda prohibida fotónica, son periódicas nanoestructuras que puede dirigir selectivamente las longitudes de onda de la luz en la misma forma como los semiconductores en un chip de computadora permiten selectivamente a través de ciertas bandas de energía electrónica. El término gap sólo se refiere a las lagunas en la banda espectral de la luz que brilla a través. Un arco iris, por ejemplo, carece de lagunas banda, porque el agua es transparente y no absorbe cualquier frecuencia específica. Un arco iris va a través de un cristal fotónico habría lagunas selectiva en función de la particular en el cristal.

Hay un par de materiales naturales que se aproximan a la estructura de un cristal fotónico. Uno de ellos es el de piedras preciosas. Su arco iris como iridiscencia es causada por el periódico en nanoestructuras. La periodicidad de la nanoestructura determina qué longitudes de onda de la luz son permitidos a través y que no lo son. El período de la estructura debe ser la mitad de la longitud de onda de la luz que se permite a través de. Las longitudes de onda pasos autorizados son conocidos como modos, mientras que las longitudes de onda prohibidas son las lagunas de banda fotónica. Un no es un cristal fotónico verdad porque carece de un espacio de banda completa, pero se aproxima a una lo suficientemente cerca para los fines de este artículo.

Otro material natural que incluye un cristal fotónico es las alas de algunos mariposas como la Morpho género. Estos dan lugar a hermosas alas azul .

cristales fotónicos fueron estudiadas por el famoso científico británico Señor Raleigh en 1887. Una sintética cristal fotónico tridimensional llamado espejo de Bragg fue objeto de sus estudios. Aunque el Bragg espejo en sí es una superficie de dos dimensiones, que sólo produce el efecto de banda prohibida en una dimensión. Estos han sido utilizados para producir revestimientos reflectantes, donde la banda de reflexión corresponde a la banda prohibida fotónica.

Cien años más tarde, en 1987, Eli Yablonovitch y Sajeev John sugirió la posibilidad de dos o tres dimensiones cristales fotónicos, que huecos banda en distintas direcciones a la vez. Rápidamente se dio cuenta de que los materiales de ese tipo tendría numerosas aplicaciones en óptica y la electrónica, tales como LED, fibra óptica, los láseres nanoscópica, pigmento ultrawhite, y reflectores de antenas de radio, e incluso equipos ópticos. La investigación en cristales fotónicos está en curso.

Uno de los mayores retos de la investigación de cristal fotónico, es el pequeño tamaño y la precisión requerida para producir el efecto de banda prohibida. La síntesis de los cristales con el período de nanoestructuras es muy difícil con las actuales tecnologías de fabricación de día como de fotolitografía. 3-D cristales fotónicos han sido diseñados, pero sólo fabricó en una escala muy limitada. Tal vez con el advenimiento de abajo hacia arriba de fabricación, o la nanotecnología molecular, la producción masiva de estos cristales se hacen posibles.

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