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El equipo desarrolla un potente reflector Bragg con metamaterial de índice de refracción ultraalto

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Esquema que muestra que los metamateriales de índice de refracción ultraalto ensamblados con nanopartículas se pueden fabricar y utilizar como materiales ópticos. Crédito: POSTECH

Todos nos miramos al espejo al menos una vez al día para ver nuestro reflejo. Los espejos se utilizan no solo en la vida cotidiana, sino también en tecnologías de vanguardia, como el procesamiento de semiconductores y las pantallas de alta resolución. Recientemente, se ha desarrollado un potente espejo de reflexión de Bragg basado en metamateriales de alto índice que solo refleja la luz deseada.

Un equipo de investigación dirigido por el profesor Gi-Ra Yi (Departamento de Ingeniería Química) en POSTECH con el equipo de investigación dirigido por los profesores Seok Joon Kwon y Pil Jin Yoo (Escuela de Ingeniería Química) en la Universidad Sungkyunkwan han desarrollado juntos un metamaterial de índice de refracción ultraalto por empaquetando estrechamente nanoesferas de oro y un reflector que combina el metamaterial con un polímero.

Los metamateriales, con propiedades que no existen en la naturaleza, pueden diseñarse para tener un índice de refracción negativo (-) o ultraalto. Sin embargo, los metamateriales con un alto índice de refracción todavía tienen limitaciones desde el diseño hasta la fabricación.

Para superar este problema, el equipo de investigación desarrolló un metamaterial que se organiza de manera uniforme con las brechas de nivel de 1 nanómetro mediante el ensamblaje de nanopartículas de oro esféricas. Este material, que maximiza la interacción luz-materia, registró el índice de refracción más alto en las regiones visible e infrarroja cercana. Las superestructuras 2D exhibieron el índice de refracción más alto de 7.8

El reflector de Bragg distribuido (DBR), que se fabrica apilando estos metamateriales y capas de polímeros con un índice de refracción bajo, refleja fuertemente longitudes de onda específicas.

Además, el equipo de investigación estableció la teoría de un modelo de percolación plasmónica que puede explicar el índice de refracción extremadamente alto. Como explica teóricamente el índice de refracción ultraalto de metamateriales que no pudo ser explicado en estudios previos, se anticipa el desarrollo de campos de investigación relacionados en el futuro.

Este estudio también está atrayendo la atención de los círculos académicos y de la industria por su aplicabilidad en procesos precisos de semiconductores y pantallas de alta resolución.

La investigación fue publicada en Materiales avanzados.


EXPLORAR MÁS A FONDO

El polímero que contiene azufre genera un alto índice de refracción y transparencia.


Más información:
Dong‐In Shin et al, Superlattices plasmónicos filtrados de nanoesferas con brecha de nivel de 1 nm como metamateriales de alto índice, Materiales avanzados (2022). DOI: 10.1002 / adma.202203942

Proporcionado por
Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (POSTECH)

Citación:
El equipo desarrolla un potente reflector Bragg con metamaterial de índice de refracción ultraalto (2022 de septiembre de 27)
Consultado el 28 de septiembre de 2022.
de https://phys.org/news/2022-09-team-powerful-bragg-reflector-ultrahigh.html

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