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FP7

CLERMONT4 Resultado resumido

Referencia del proyecto: 235114
Financiado con arreglo a: FP7-PEOPLE
País: Italia

Nueva física y aplicaciones de los polaritones

Un grupo de investigadores financiado por la Unión Europea ha avanzado de forma importante hacia el desarrollo de dispositivos basados en polaritones en microcavidades que podrían aportar una eficiencia cuántica sin precedentes y con un consumo energético sumamente reducido.
Nueva física y aplicaciones de los polaritones
Los polaritones combinan las mejores características de los sistemas fotónicos y excitónicos y, por consiguiente, la posibilidad de introducir mejoras cualitativas en términos de escalabilidad, bajo consumo de funcionamiento y velocidad en dispositivos lógicos. Las posibilidades sin precedentes de estas cuasipartículas mitad luz mitad materia se desprenden de su dualidad luz-materia inherente.

La red de formación inicial (ITN) CLERMONT4 (Exciton-polaritons in microcavities: Physics and devices), financiada por la Unión Europea, pretendía formar a una nueva generación de investigadores para desarrollar dispositivos basados en polaritones en cavidades semiconductoras. Siguió la misma línea de investigación que una serie de ITN que se iniciaron en 1999 con el proyecto CLERMONT.

El trabajo realizado por CLERMONT4 se centró en la realización de prototipos de dispositivos de polaritones. En particular, el objetivo de la red fue diseñar, fabricar y caracterizar láseres de polaritones bombeados eléctricamente, osciladores paramétricos ópticos de tamaño micrométrico, puertas lógicas ópticas y emisores de pares fotónicos entrelazados basados en cavidades.

Los polaritones son partículas mixtas de luz y materia que surgen del acoplamiento fuerte entre fotones y excitones en una cavidad micrométrica con pozos cuánticos integrados. Su componente excitónica da lugar a interacciones fuertes polaritón-polaritón, lo cual da lugar a no-linealidades.

Es razonable esperar que estas cuasipartículas aporten cambios revolucionarios en la optoelectrónica mediante un mecanismo totalmente nuevo para controlar dispositivos con luz. La nueva física que surge más allá de la que se observa en otros sistemas coherentes macroscópicamente también proporciona un entorno único para la formación sobre polaritones.

CLERMONT4 brindó apoyo a la investigación sobre fenómenos coherentes cuánticos extraordinarios que presentan los polaritones a temperaturas muy altas. Uno de los numerosos hallazgos fascinantes es la formación de solitones de banda prohibida vinculados al potencial creado por un reservorio de excitones no condensados.

Los solitones de banda prohibida vinculados a ambos lados de los reservorios de excitones se hibridan en combinaciones lineales simétricas y antisimétricas. Lo más importante es que se determinó que los polaritones se condensan espontáneamente en cualquiera de estos estados, según las condiciones de excitación.

Además, los conocimientos científicos obtenidos en el proyecto CLERMONT4 proporcionaron oportunidades de trabajo a investigadores jóvenes en el sector académico y el de la polaritónica. Varios participantes encontraron posiciones como profesores antes de terminar el periodo de actividad de cuatro años de la ITN.

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Palabras clave

Física, polaritones, microcavidades, dispositivos lógicos, CLERMONT4, excitón
Número de registro: 182692 / Última actualización el: 2016-05-18
Dominio: Tecnologías industriales