Mecánica cuántica para nuevos detectores de microondas
El espectro electromagnético (EM) está formado por radiación EM de todas las frecuencias posibles, en teoría es infinito y continuo. La frecuencia de la radiación de microondas está en el rango de 3 a 300 gigahercios (300 GHz = 300 x 10^9 ciclos por segundo), donde las frecuencias muy altas corresponden a longitudes de onda muy pequeñas. Por ejemplo, una frecuencia de 300 GHz corresponde una longitud de onda de 1 mm. los detectores de microondas se han aplicado ampliamente en comunicaciones móviles, medicina y sensores medioambientales, por mencionar algunos campos. Investigadores financiados por la UE que trabajan en el proyecto WISSMC («Acceso al centro submicrónico Braun para la investigación de materiales, semiconductores, dispositivos y estructuras») decidieron desarrollar detectores de microondas planares utilizando estructuras semiconductoras mesoscópicas dopadas selectivamente (materiales con un tamaño intermedio entre la escala macroscópica y microscópica). Estas estructuras son capaces de operar en el rango submilimétrico (frecuencias superiores a 300 GHz). mientras que las estructuras macroscópicas se rigen normalmente por las leyes de la mecánica clásica, para comprender completamente las mesoscópicas y microscópicas es necesario recurrir a la mecánica cuántica. Para alcanzar los objetivos del proyecto, los investigadores estudiaron el transporte de electrones a través de puntos cuánticos metálicos, pequeñas regiones del material semiconductor del orden de 100 nanómetros (0,1 mm). WISSMC desarrolló nuevos métodos que permiten calcular las propiedades físicas de los puntos metálicos en diferentes regímenes inaccesibles con los métodos convencionales. Además, obtuvieron información precisa sobre la naturaleza de la inestabilidad magnética y ampliaron la comprensión de la física de los granos mesoscópicos, desarrollando una teoría de granos cuasiferromagnéticos acoplados. la continuación de las investigaciones y la aplicación de los resultados deberían permitir diseñar detectores de microondas planares operativos para longitudes de onda inferiores a 1 mm, o frecuencias superiores a 300 GHz. Tales dispositivos podrían tener importantes repercusiones en la industria electrónica, cuyo éxito continuado se basa en una miniaturización cada vez mayor, derivada de una mejor comprensión de la mecánica cuántica.
