Vad är en Photonic Crystal?

fotoniska kristaller, även känd som fotoniska bandgap material, periodisk nanostrukturer som selektivt kan direkt ljusvåglängder på ungefär samma sätt som halvledare på ett datachip selektivt släppa igenom vissa elektroniska energi band. Termen "bandgap" hänvisas endast till luckor i spektralband ljus skiner igenom. En regnbåge, till exempel saknar bandgap, eftersom vatten är öppet och inte absorberar någon specifik frekvens. En regnbåge genomgår en fotoniska kristaller skulle ha selektiv luckor beroende på den särskilda nanostructure i kristallen.

Det finns ett par av naturmaterial som ungefärliga strukturen hos en fotoniska kristaller. En av dem är ÄDELSTEN opal. Dess rainbow-like iriseringen orsakas av periodiska nanostrukturer inom. Periodiciteten för nanostructure bestämmer vilka våglängder av ljus är tillåtna genom och som inte är. Period av strukturen måste vara halva våglängden av det ljus som tillåts är igenom. Våglängderna tillåtna passage kallas "modes", medan det förbjudna våglängderna är fotoniska bandgap. En opal är inte en sann fotoniska kristaller, eftersom det saknar ett komplett band gap, men den approximerar en nära nog för tillämpningen av denna artikel. Ett annat naturligt förekommande material som innehåller ett fotoniska kristaller är vingarna av några fjärilar såsom släktet Morpho. Dessa ger upphov till vackra blå skimrande vingar. p

fotoniska kristaller undersöktes först av den berömde brittiske vetenskapsmannen Lord Raleigh 1887. En syntetisk endimensionell fotoniska kristaller kallas Bragg spegel var föremål för hans studier. Fastän Bragg spegeln själv är en tvådimensionell yta, ger det bara effekten bandgapet i en dimension. Dessa har använts för att producera reflekterande beläggningar där eftertanke bandet motsvarar fotoniska bandgapet.

Hundra år senare, 1987, Eli Yablonovitch och Sajeev John föreslog möjlighet till två-eller tredimensionella fotoniska kristaller, som skulle producera bandgap i flera olika riktningar samtidigt. Man insåg snabbt att dessa material skulle ha talrika tillämpningar inom optik och elektronik, som lysdioder, optisk fiber, nanoscopic lasrar, ultrawhite pigment, antenner radio och reflexer, och till och med optiska datorer. Forskning om fotoniska kristaller pågår.

En av de största utmaningarna i fotoniska kristaller forskning är det lilla storlek och precision som krävs för att ge intryck bandgapet. Syntetisera kristaller med tid nanostrukturer är ganska svårt med nuvarande teknik dagen tillverkning såsom fotolitografiska. 3-D har fotoniska kristaller är konstruerade utan endast tillverkas i en mycket begränsad omfattning. Kanske med tillkomsten av bottom-up tillverkning eller molekylär nanoteknik kommer massproduktion av dessa kristaller bli möjlig.


Kommentarer

  • Om oss
  • Reklam
  • Kontakta redaktören
  • Få nyhetsbrev
  • RSS-feed

Redaktör: Beáta Megyesi
Nyheter redaktör: Christiane Schaefer

Kundservice: Mats Schaefer,
Helena Löthman

Tel: +46 00 79 22 00
Fax: +46 00 79 22 01

© Copyright 2014 Debok.net - All rights reserved.