Los cristales fotónicos, son nanoestructuras periódicas que puede dirigir selectivamente las longitudes de onda de la luz en la misma forma como los semiconductores en un chip de computadora dejan pasar selectivamente ciertas bandas de energía electrónica.
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El llamdo gap o intervalo en el plazo, a lo único que se refiere a las deficiencias en la banda espectral de la luz que brilla a través. Un arco iris, por ejemplo, carece de lagunas banda, ya que el agua es transparente y no absorbe ninguna frecuencia específica. Un arco iris va a través de un cristal fotónico hubiera lagunas selectiva dependiendo de la nanoestructura particular, dentro del cristal.
Hay un par de materiales naturales que se aproximan a la estructura de un cristal fotónico. Uno de ellos es el ópalo de piedras preciosas. Su iridiscencia del arco iris, como es causada por periódicos en nanoestructuras. La periodicidad de la nanoestructura determina qué longitudes de onda de la luz se permiten a través y cuáles no.
El plazo de la estructura deberá ser la mitad de la longitud de onda de la luz que se permite a través. Las longitudes de onda permite el paso se conocen como modos mientras que las longitudes de onda están prohibidos los vacíos banda fotónica. Un ópalo no es un cristal fotónico verdadera porque carece de un espacio de banda completa, pero se aproxima a una con suficiente atención a los efectos de este artículo.
Otro material de origen natural que incluye un cristal fotónico es las alas de unas mariposas como en el género Morpho. Estos dan lugar a hermosas alas color azul iridiscente.Los cristales fotónicos fueron estudiados por primera vez por el famoso científico británico lord Raleigh en 1887. Un cristal fotónico sintéticas unidimensional llamado espejo de Bragg fue objeto de sus estudios.
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Aunque el propio Bragg espejo es una superficie de dos dimensiones, que sólo produce el efecto de banda prohibida en una dimensión. Estos han sido utilizados para producir revestimientos reflectantes donde la banda de reflexión corresponde a la banda prohibida fotónica.
Cien años más tarde, en 1987, Eli y John Yablonovitch Sajeev sugirió la posibilidad de dos o cristales fotónicos tridimensionales, que producirían lagunas banda en varias direcciones diferentes a la vez. Se dio cuenta rápidamente que estas materias se tienen numerosas aplicaciones en óptica y electrónica, tales como LED, fibra óptica, láser nanoscópico, pigmento ultrawhite, antenas de radio y reflectores, e incluso ordenadores ópticos. La investigación sobre cristales fotónicos está en curso.
Uno de los mayores retos de la investigación cristal fotónico es el pequeño tamaño y la precisión requerida para producir el efecto de banda prohibida. Sintetizar los cristales con un período de nanoestructuras es muy difícil con las tecnologías de fabricación actuales, tales como fotolitografía. cristales fotónicos en 3-D se han diseñado, pero sólo fabricado a una escala muy limitada. Tal vez con el advenimiento de la fabricación de abajo hacia arriba, o la nanotecnología molecular, será la producción masiva de estos cristales se hacen posibles.
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