您现在的位置是:首页 >新闻 > 2019-11-06 10:55:57

叠加两个相似周期的晶格创建了研究人员可以设计来控制和定位光的结构

叠加两个相似周期的晶格创建了研究人员可以设计来控制和定位光的结构。

更亮的LED和更高效的太阳能电池是新加坡科学,技术和研究机构(A * STAR)对可以减缓或捕获光的晶格结构的研究的两个潜在应用。

通过定位波浪能量并抑制其通过介质传播来利用波浪能量是一项强有力的技术。现在,来自A * STAR高性能计算研究所的Alagappin Gandhi和Png Ching Eng Jason计算出一种设计,它将光线定位在微小环路中,在二维结构中,通过合并两个稍有不同周期的晶格而形成。

新技术不仅限于光,还可以设计能够精确控制任何领域和任何尺度的波能的系统 - 声音,热,水,甚至物质波,如玻色 - 爱因斯坦凝聚体。

Gandhi表示,对于基于光的设备,可以使用新的见解来构建更高效的光子元件。

“如果你用合并的格子对LED的表面进行图案化,那将有助于有效地发光,”甘地说。“对于太阳能电池而言,合并的晶格将有助于光更好地进入,从而可以收获更多的能量。”

产生其中光定位在器件表面上的谐振器的能力也在基于光的量子计算部件中具有应用,例如金刚石中的缺陷。

Gandhi和Png通过叠加小圆形介电材料的晶格来设计结构,周期以简单比例R:R-1 - 例如一个晶格与另一个晶格合并,其间距为4/3大,或5 / 4,6 / 5等

“它产生的二维效应类似于非常接近频率的两波之间的节拍,”甘地说。“在有波腹的地方,光线以闭合路径的形式定位。”

Gandhi说,创建了一系列规则的局部光环,与Anderson Localization形成对比,后者源于结构中的随机性。“这是一种创造大量循环的系统方法,”甘地说。

Gandhi和Png对光的传播进行了数值模拟,其波长范围略低于晶格间距,并计算了能带结构。他们发现随着R的增加,出现了大量的能带,其光的群速度为零,光的特征定位在晶体内。

甘地说,合并的格子也将为研究人员提供探索拓扑属性的途径,例如受保护的边缘模式。