Ett internationellt team ledd av forskare från University of Oviedo och Center for Research in Nanomaterials and Nanotechnology (CINN-CSIC) har upptäckt en effektiv metod för att kontrollera frekvensen av begränsat ljus på nanoskala i form av fononpolaritoner (ljus kopplat till vibrationer i kristallen). Resultaten har nu publicerats i Naturmaterial .

Forskning med nanoljus baserat på fononpolaritoner har utvecklats avsevärt de senaste åren tack vare användningen av arkstrukturerade nanomaterial som grafen, bornitrid eller molybdentrioxid:de så kallade van der Waals-materialen. Nanoljus baserat på fononpolaritoner är mycket lovande eftersom det kan leva längre än andra former av nanoljus, men en av de största nackdelarna med de tekniska tillämpningarna av detta nanoljus baserat på fononpolaritoner är de begränsade frekvensområdena som är karakteristiska för varje material, det finns bara i smala frekvensområden.

Men nu, ett internationellt team har föreslagit en ny metod som gör det möjligt att vida utöka detta område av arbetsfrekvenser för fononpolaritoner i van der Waals-material. Detta består i interkalering av alkaliska och alkaliska jordartsatomer, såsom natrium, kalcium eller litium, i den laminära strukturen hos van der Waals vanadinpentaoxidmaterial, vilket gör det möjligt att modifiera dess atombindningar och följaktligen dess optiska egenskaper.

Med tanke på att en stor variation av joner och joninnehåll kan interkaleras i skiktade material, on-demand spektral respons av fononpolaritoner i van der Waals-material kan förväntas, täcker så småningom hela det mellaninfraröda området, något avgörande för det framväxande fältet av fononpolaritonfotonik.

Fyndet, publiceras i tidskriften Naturmaterial , kommer att möjliggöra framsteg i utvecklingen av kompakt fotonisk teknik, såsom högkänsliga biologiska sensorer eller informations- och kommunikationsteknik på nanoskala.