Schemi di PPC con indice di rifrazione efficace e periodo di struttura uguali. un PPC 1D e b PPC 3D simile all'opale. Credito:Università Federale di Kazan
Un gruppo di ricercatori guidati dal professor Myakzyum Salakhov ha lavorato sul problema degli stati ottici nei cristalli plasmonico-fotonici (PPC).
L'ingegnere di prima categoria Artyom Koryukin afferma che la ricerca era dedicata alla modellazione della trasmissione della luce attraverso i cristalli fotonici con uno strato continuo d'oro sulla loro superficie. I cristalli fotonici non passano una certa lunghezza d'onda della luce. Questo è chiamato bandgap fotonico, la gamma di lunghezze d'onda della luce in cui la propagazione attraverso un cristallo è difficile. PPC, d'altra parte, consentire il passaggio della luce di una certa lunghezza d'onda attraverso questo bandgap fotonico. Il problema dei PPC tridimensionali simili all'opale (OLPPC), però, è che non ammettono la luce di determinate lunghezze d'onda.
In questo lavoro, vengono definite le condizioni per il passaggio di un fascio di luce con la lunghezza d'onda del bandgap fotonico e una certa polarizzazione attraverso un OLPPC. Per raggiungere questo obiettivo, sono state modellate diverse versioni di PPC. Le condizioni principali per far passare un tale raggio sono sia la continuità dello strato d'oro con uno spessore di circa 40 nm, e l'uso della luce con polarizzazione. La trasmissione della luce attraverso un PPC è accompagnata da eccitazioni degli stati ottici Tamm. Il PPC unidimensionale ha una banda passante di trasmissione della luce all'interno del bandgap fotonico in entrambe le polarizzazioni. I PPC tridimensionali non hanno bande passanti di trasmissione della luce all'interno del bandgap fotonico a causa di uno strato d'oro non continuo (a forma di nano-capsule separate o nano-mezzalune sulla superficie di un PPC). Quindi gli OLPPC utilizzati hanno questa caratteristica unica:una banda passante di trasmissione della luce all'interno del bandgap fotonico con una certa polarizzazione dovuta all'eccitazione della modalità ibrida degli stati ottici.
a) Spettri di trasmissione di PC 1D e PPC. La linea tratteggiata è lo spettro del PC. La linea spessa è lo spettro del PC con lo strato Au di 30 nm. La linea rossa è lo spettro del PC con i livelli di buffer Au da 30 nm e 270 nm. La linea sottile è lo spettro di trasmissione calcolato dello strato di Au di 30 nm. b) Intensità del picco di trasmissione della PPC 1D per diversi valori dello spessore dello strato di Au. d) Spettri di trasmissione di PC 3D e PPC. La linea tratteggiata è lo spettro del PC. La linea spessa è lo spettro del PC con lo strato di Au di 40 nm (polarizzazione p). La linea rossa è lo spettro del PC con i livelli di buffer Au da 40 nm e 280 nm. La linea sottile è lo spettro del PC con lo strato di Au di 40 nm (polarizzazione s). e) Intensità del picco di trasmissione del PPC 3D tracciato in funzione dello spessore dello strato Au Credito:Università Federale di Kazan
Gli OLPPC con la modalità ibrida degli stati ottici possono essere utilizzati in sensori sensibili ad alta polarizzazione. "Riteniamo che la modalità ibrida possa essere utile per migliorare il controllo della luce nei PPC. Nuovi tipi di risonatori basati su OLPPC possono essere utilizzati per la forte interazione tra luce e materia, " aggiunge il signor Koryukin.
Il gruppo sta progettando di creare una descrizione teorica del modello di tali processi. Inoltre, vogliono trovare applicazioni efficaci per OLPPC, come forti interazioni luce-materia con una singola sorgente di fotoni.
a) Spettro di trasmissione di PPC con strato di Au di 30 nm. b) Spettri di trasmissione dello strato continuo di Au da 40 nm. c) Spettri di trasmissione di PPC con cappucci. La linea continua è lo spettro del PC con i condensatori Au da 40 nm. La linea tratteggiata è lo spettro dei cappucci Au autonomi a 40 nm Credito:Università federale di Kazan
