Los cristales se ondulan en respuesta a la luz

Un grupo de científicos ha mostrado que la luz puede disparar movimientos ondulares coordinados de átomos en capas de cristal de un átomo de espesor. Las ondas, llamadas polatoritones fonon, son mucho más cortas que las ondas de luz y pueden ajustarse a frecuencias y amplitudes particulares variando el número de capas de cristal, según han informado los autores del estudio.

Estas propiedades, observadas en esta clase de material por primera vez, abren la posibilidad de usar polaritones para confinar información en espacios estrechos, creando imágenes a mucha más fina resolución de lo que es posible con luz, y gestionar el flujo de calor en dispositivos nanométricos. Una onda en una superficie de agua es la analogía más parecida a este caso. Cuando lanzas una piedra, se crean ondas que se desplazan hacia afuera. Este caso es similar. Los átomos se mueven. El evento que los dispara es la iluminación con luz.

El equipo usó luz infrarroja para lanzar polaritones fonón a lo largo un material llamado nitruro de boro hexagonal, cristales que forma capas en forma de hojas unidos por el más débil de los enlaces químicos. Los investigadores enfocaron un láser infrarrojo en la punta de un microscopio de fuerza atómica a medida que escaneaba el material a lo largo y ancho, registrando movimientos en la red cristalina.

Las mediciones revelaron patrones de interferencia creados a medida que las ondas progresivas llegaban a los borden del materiales y eran reflejadas de vuelta. La amplitud y frecuencia de las ondas depende del número de capas en el cristal. Ambas propiedades serán de utilidad en el diseño de nanodispositivos.

El descubrimiento ha sido una sorpresa. El nitruro de boro es un aislante usado como estructura de apoyo para otros materiales, como grafeno, el cual se mostró recientemente que puede soportar ondas de densidad de electrones llamadas polaritones plasmones. Aunque son más o menos igual de compactos, los polaritones plasmones se disipan más rápidamente. Ya que estos materiales son aislantes, no hay disipación electrónica, de manera que estas ondas viajan más lejos.

Via Science Newsline