Un team internazionale guidato da ricercatori dell'Università di Oviedo e del Centro di ricerca in nanomateriali e nanotecnologie (CINN-CSIC) ha scoperto un metodo efficace per controllare la frequenza della luce confinata su scala nanometrica sotto forma di polaritoni fononici (luce accoppiata a vibrazioni nel cristallo). I risultati sono stati ora pubblicati in Materiali della natura .

La ricerca con la nanoluce basata su polaritoni fononici si è sviluppata notevolmente negli ultimi anni grazie all'utilizzo di nanomateriali a struttura laminare come il grafene, nitruro di boro o triossido di molibdeno:i cosiddetti materiali di van der Waals. La nanoluce basata su polaritoni fononici è molto promettente perché può vivere più a lungo di altre forme di nanoluce, ma uno dei principali inconvenienti alle applicazioni tecnologiche di questa nanoluce basata su polaritoni fononici è la limitata gamma di frequenza caratteristica di ciascun materiale, esiste solo nella regione di frequenza ristretta.

Ma ora, un team internazionale ha proposto un nuovo metodo che consente di estendere ampiamente questa gamma di frequenze di lavoro dei polaritoni fononici nei materiali di van der Waals. Consiste nell'intercalazione di atomi alcalini e alcalino terrosi, come il sodio, calcio o litio, nella struttura laminare del materiale van der Waals pentaossido di vanadio, permettendo così di modificare i suoi legami atomici e di conseguenza le sue proprietà ottiche.

Considerando che una grande varietà di ioni e contenuti di ioni possono essere intercalati in materiali stratificati, ci si può aspettare una risposta spettrale su richiesta dei polaritoni fononici nei materiali di van der Waals, coprendo infine l'intera gamma del medio infrarosso, qualcosa di critico per il campo emergente della fotonica del polaritone fononico.

Il ritrovamento, pubblicato sulla rivista Materiali della natura , consentirà progressi nello sviluppo di tecnologie fotoniche compatte, come sensori biologici ad alta sensibilità o tecnologie dell'informazione e della comunicazione su scala nanometrica.