Un equipo internacional de científicos del Centro Cuántico Ruso, el MIPT, la Universidad Estatal de Moscú M.V. Lomonósov y la Universidad de Ciencia y Tecnología Electrónica de China ha creado una superficie nanoestructurada única que permite controlar dinámicamente la polarización de la luz mediante calor. El descubrimiento permite no solo cambiar la magnitud de la rotación del plano de polarización de la luz, sino también su dirección, lo que abre el camino a la creación de componentes ópticos reconfigurables, moduladores de luz ultrarrápidos y sensores de alta sensibilidad de nueva generación.
Hemos demostrado que se puede controlar la luz con otro haz que calienta el área deseada. Esta es la base para interruptores y moduladores totalmente ópticos. Además, esta extraordinaria sensibilidad a la temperatura convierte nuestro desarrollo en una plataforma ideal para crear sensores de ultraprecisión capaces de captar milésimas de grado.
Las ondas electromagnéticas polarizadas se han utilizado activamente durante mucho tiempo en el funcionamiento de un gran número de dispositivos ópticos y optoelectrónicos, que se utilizan ampliamente en la creación de sensores, pantallas y sistemas de comunicación. Por lo general, para obtener radiación polarizada se utilizan materiales con propiedades magnetoópticas especialmente seleccionadas, cuya naturaleza permanece inalterada después de su procesamiento.
Investigadores de un grupo científico internacional descubrieron que este problema se puede evitar con la meta superficie que crearon. Así es como los científicos llaman a las estructuras hechas por el hombre a partir de muchas nanopartículas u otros elementos en miniatura que pueden interactuar de manera inusual con la luz u otras ondas. En este caso, los investigadores utilizaron una multicapa nanométrica de un sustrato de ferrita-ranto, un material magnético con propiedades inusuales, y un conjunto de "pilares" de silicio de 280 nanómetros de diámetro aplicados sobre él.
De este modo, los nanocilindros de silicio funcionan como resonadores, capturando la luz y amplificando repetidamente su interacción con la película magnética. Gracias a esto, incluso los débiles efectos magnetoópticos propios de la película aumentan muchas veces en determinadas longitudes de onda resonantes, lo que permite manipular la polarización de la luz de forma muy flexible calentando la película a una temperatura de entre 21 y 215 grados Celsius.
Logramos "revivir" la meta superficie, haciéndola controlable. El calentamiento cambia ligeramente las propiedades ópticas de los materiales, pero debido a la naturaleza resonante de nuestra estructura, incluso estos pequeños cambios conducen a un cambio gigante en la respuesta magnetoóptica. No solo pudimos atenuar o amplificar el efecto, sino también invertir completamente su signo, lo que antes era imposible de hacer en modo dinámico.
