Radiale photonische Kristalle. Bild: Sánchez-Dehesa et al.Ein Forscherteam der Wave Phenomena Group der Polytechnischen Universität Valencia (UPV) und des Naval Research Laboratory in Washington (USA) hat zum ersten Mal einen photonischen Kristall (periodische optische Nanostrukturen mit variabler dielektrischer Funktion) in einer radialen und 2D-Anordnung hergestellt.
Dies ist die erste experimentelle Demonstration eines solchen Geräts, das 2009 von Forschern der Polytechnischen Universität Valencia theoretisch vorgeschlagen wurde. Laut den Wissenschaftlern eröffnet die Arbeit neue Wege zur Manipulation von Licht und Schall.
„Wir haben es bereits mit elektromagnetischen Wellen im Mikrowellenbereich demonstriert, aber jetzt wollen wir es auch mit akustischen Wellen demonstrieren, was eine ziemliche Herausforderung darstellt, da es keine akustischen Materialien mit Eigenschaften gibt, die denen für elektromagnetische Wellen entsprechen“, sagt José Sánchez-Dehesa, Koordinator der Arbeitsgruppe Wellenphänomene der UPV.
Die Bedeutung der in Nature Scientific Reports veröffentlichten Arbeit liegt in der Möglichkeit, diese Strukturen als Positionssensoren für elektromagnetische Strahlungsquellen einzusetzen.
„Aus grundlagenwissenschaftlicher Sicht bestätigen die von uns untersuchten Strukturen einen neuen Typ kristalliner Struktur, der in Lehrbüchern bisher nicht beschrieben wurde. Die Eigenschaften dieser Strukturen könnten interessante Anwendungen sowohl im Bereich der akustischen als auch der elektromagnetischen Wellen ermöglichen“, erklärt der Forscher.
Aus anwendungstechnischer Sicht helfen die entwickelten Strukturen, Frequenz und Position der detektierten elektromagnetischen Wellen zu bestimmen. „Dies erfordert eine neue Sensortechnologie, die automatisch Frequenz und Ursprungsrichtung einer Welle (Schall oder elektromagnetische Welle) erkennt. Diese automatische Detektion ermöglicht die Vereinfachung und Verkleinerung der entsprechenden akustischen oder elektronischen Systeme“, so Sánchez-Dehesa abschließend.
Bibliografische Referenz:
J. Carbonell, A. Díaz-Rubio, D. Torrent, F. Cervera, MA Kirleis, A. Piqué, J. Sánchez-Dehesa. „Radial Photonic Crystal for detection of frequency and position of radiation sources“. Nature Materials, 6. August 2012. DOI:10.1038/srep00558.
