Un material que atrapa a la luz

La luz queda atrapada mientras orbita alrededor de unos diminutos gránulos de un material cristalino que ha intrigado a los físicos cada vez más. Recientemente se ha descubierto que el nitruro de boro hexagonal. capas apiladas de átomos de boro y nitrógeno dispuestos en una retícula hexagonal. es capaz de doblar la energía electromagnética de manera inusual con potenciales aplicaciones.
En 2014, Michael Fogler y sus colegas de la Universidad de California en San Diego. demostraron que la luz podría almacenarse dentro de gránulos a nanoescala de nitruro de boro hexagonal. Ahora el grupo de investigación de Fogler ha publicado un nuevo estudio en Nano Letters que describe cómo se comporta Ia luz atrapada dentro de los gránulos.
Las partículas de luz, llamados polaritones fonones. desafían las leyes estándar de reflexión al
rebotar a través de los gránulos, pero su movimiento no es aleatorio. Los rayos polaritones se
propagan a lo largo de caminos en ángulos fijos con respecto a la estructura atómica del material.
informa el equipo de Folger. Eso puede llevar a resonancias interesantes.
“Las trayectorias de los rayos polaritones atrapados son muy enrevesadas en la mayor parte de
los casos”, dijo Fogler. “Sin embargo, tiene algunas frecuencias mágicas en las que pueden convertirse en órbitas cerradas individuales”.
Cuando eso sucede pueden aparecer “puntos calientes” de campos eléctricos fuertemente
mejorados. El grupo de Fogler encontró los que pueden formar patrones geométricos en
gránulos de forma esferoidal.
Los polaritones no sólo son partículas. sino también ondas que forman patrones de interferencia.
Cuando se superponen en el borde caliente de campos eléctricos mejorados, crean bellas
imágenes sorprendentes. “Se parecen a los huevos de Fabergé, los tesoros de gemas incrustadas
de los zares rusos,” observa Fogler.
Más allá de crear imágenes hermosas, su análisis ilustra la forma en que Ia luz se almacena
dentro del material. Los patrones y las frecuencias mágicas no son determinadas por el tamaño del
esferoide sino por su forma, es decir, la relación de Ia longitud de la circunferencia. El análisis
reveló que un único parámetro determina el ángulo fijo a lo largo del que los rayos polaritones
se propagan con respecto a la superficie de los esferoides.
Los científicos están comenzando a encontrar usos prácticos para materiales como el nitruro de
boro hexagonal que manipulan la luz en formas usuales. La teoría de este estudio podría guiar el
desarrollo de aplicaciones como nanorresonadores para imagen espectral y filtro de color de alta
resolución, hiperlentes para imagen subdifraccional. o fuentes de fotones infrarrojas.
EI análisis proporciona una explicación teórica a las observaciones previas de luz atrapada.
Fogler y sus colegas sugieren varios experimentos que podrían confirman su predicción de la luz
en órbita usando tecnologías ópticas avanzadas, algunos de los cuales están en marcha, dijo
Fogler. “La búsqueda para detectar polaritones en órbita ya ha comenzado.”

Fuente: http://www.europapress.es/ciencia/laboratorio/noticia-extrano-material-atrapa-luz-desafiando-leyes-fisicas-20150717111240.html