"Control eléctrico de la banda óptica prohibida de un medio nanocompuesto estructuralmente quiral"

Dr. Adalberto Corella Madueño
Departamento de Física,
Universidad de Sonora

 

Resumen:

Analizamos el control de las bandas ópticas prohibidas para la propagación axial de ondas electromagnéticas a través de un medio nanocompuesto estructuralmente quiral bajo la influencia de un campo eléctrico de baja frecuencia (dc) alineado a lo largo del mismo eje de la estructura periódica. Este medio contiene inclusiones de nanoesferas metálicas (plata) dispersas aleatoriamente en el material quiral cuyas propiedades dieléctricas pueden ser representadas por un tensor uniaxial efectivo resonante.

El material estructuralmente quiral posee localmente el grupo de simetría puntual 4 ̅2m y presenta el efecto Pockels. Escribimos las ecuaciones de Maxwell en una representación matricial de 4×4 en el sistema de coordenadas que gira junto con la estructura helicoidal y calculamos los eigenvalores y los eigenvectores de la matriz correspondiente en función del factor de llenado y del campo eléctrico.

Encontramos que las propiedades de la banda prohibida del sistema periódico dependen fuertemente del campo eléctrico de baja frecuencia aplicado que es capaz de aumentar los anchos de banda de las dos sub-bandas prohibidas generadas por la presencia de las inclusiones metálicas y obtenidas a partir de un factor de llenado dado. El campo eléctrico aplicado es capaz de abrir las bandas prohibidas mencionadas incluso cuando inicialmente están cerradas.

Notamos la división de la banda prohibida y la creación de nuevas sub-bandas cuando las frecuencias de resonancia del medio nanocompuesto se encuentran dentro de la banda prohibida del material quiral puro sin inclusiones.