In 1987 voorspelde de Amerikaanse wetenschapper Eli Yablonovitch het bestaan van een fotonische bandkloof, een verschijnsel waarbij licht van specifieke golflengtes zich niet in een driedimensionale structuur kan voortbewegen. De structuur vormt als het ware verboden terrein voor licht van die kleur. Hierdoor wordt het licht, ongeacht vanuit welke hoek je het de structuur in zendt, altijd gereflecteerd. Onderzoekers van de Universiteit Twente hebben nu geheel nieuwe driedimensionale kristallen ontwikkeld, waarmee ze voor het eerst de signatuur van de fotonische bandkloof hebben waargenomen. Volgens onderzoeker prof. dr. Willem Vos is de fotonische bandkloof één van de heilige gralen van de natuurkunde.
Kristallen
De kristallen die de onderzoekers hebben gemaakt, bestaan uit de bekende halfgeleider silicium, waarin holtes zijn geëtst waarin zich lucht bevindt. De structuur heeft dezelfde opbouw als die van het kristalrooster van een diamant, maar dan een factor 10.000 groter. De afmetingen van de eenheidscellen van het rooster van de fotonische kristallen zijn van dezelfde orde van grootte als de golflengte van de frequentie van het 'verboden licht'.
De driedimensionale fotonische kristallen brengen tal van verschillende toepassingen en mogelijkheden in beeld, zoals minuscule lichtbronnen en lasers op een chip, efficiëntere zonnecellen en zelfs onzichtbaarheidsmantels.
Bron:
Universiteit Twente
Wetenschappelijke publicatie (abstract):
Simon R. Huisman, Rajesh V. Nair, Léon A. Woldering, Merel D. Leistikow, Allard P. Mosk, Willem L. Vos: Signature of a three-dimensional photonic band gap observed on silicon inverse woodpile photonic crystals
Wetenschappelijke publicatie (paper):
Simon R. Huisman, Rajesh V. Nair, Léon A. Woldering, Merel D. Leistikow, Allard P. Mosk, Willem L. Vos: Signature of a three-dimensional photonic band gap observed on silicon inverse woodpile photonic crystals
Lees verder:
Fom
