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Los metamateriales sustentan la óptica de transformación

Un equipo de investigadores financiado por la Unión Europea desarrolló una clase nueva de materiales artificiales que poseen propiedades hasta ahora desconocidas, las cuales permiten aplicarlos a multitud de usos en campos que van desde las telecomunicaciones hasta la óptica cuántica.
Los metamateriales sustentan la óptica de transformación
Los materiales plasmónicos que conjugan el confinamiento de luz a escala nanométrica con el procesamiento de señales a alta velocidad podrían dar lugar a la nueva generación de dispositivos de procesamiento de información. Los materiales plasmónicos nuevos —no metálicos— y los materiales ópticos con comportamiento similar al de los metales han sido últimamente objeto de gran interés debido a su enorme potencial.

En el marco del proyecto ATOMIC (Advanced transformation optical materials for bio-imaging and light-concentration), financiado por la Unión Europea, un equipo de investigadores se centró en ciertos compuestos, entre ellos un nuevo óxido de cinc dopado con aluminio y sin oxígeno libre (AZO). Sintetizado por vez primera, este óxido conductivo transparente no impuso la disyuntiva habitual entre magnitud y velocidad de las propiedades ópticas modificadas externamente.

Los experimentos realizados sobre películas delgadas de AZO revelaron un aumento en seis veces del índice de refracción Kerr no lineal en longitudes de onda de la banda de los 1 300 nm. Esto se traduce en cambios del índice de refracción fotoinducidos ultrarrápidos, del orden de la unidad, lo cual abre nuevas perspectivas a su aplicación al procesamiento de señales ópticas, así como al campo de la informática.

Los investigadores consideraron la clase de los nitruros. Se estudió el nitruro de titanio como alternativa interesante a los metales convencionales, con el objetivo de fabricar guías de onda plasmónicas con bajas pérdidas. Los experimentos que se realizaron cubrieron una banda amplia de longitudes de onda y demostraron que las interconexiones plasmónicas reducen los retardos en las señales y son adecuadas como componentes básicos de la circuitería nanofotónica.

Cabe esperar que los resultados del proyecto ATOMIC abran el camino a futuras tecnologías disruptivas, como la grabación magnética asistida por calor, una tecnología que se perfila como revolucionaria de cara al almacenamiento de datos. A día de hoy, trece publicaciones científicas han tenido amplia divulgación entre la comunidad científica, según apuntan doscientas cincuenta citas que hacen referencia a la labor de investigación de este proyecto.

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Palabras clave

Metamateriales, óptica de transformación, plasmónica, ATOMIC, nitruro
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