Un acoplamiento fuerte de luz y materia en semiconductores
Los polaritones surgen de interacciones fuertes entre la luz y la materia en microcavidades semiconductoras. Estas cuasipartículas que son mitad luz y mitad materia pueden condensarse y adoptar un estado cuántico único macroscópicamente poblado, similar al condensado de Bose-Einstein de los átomos fríos, y mostrar un comportamiento cuántico colectivo. Además de constituir un laboratorio excelente para investigar fenómenos cuánticos fundamentales, los polaritones de microcavidades pueden tener aplicación en el campo en alza de los dispositivos espín-optrónicos, como los divisores de haz cuántico, los filtros de polarización y las fuentes eficientes de pares de fotones entrelazados. Los científicos participantes en el proyecto financiado con fondos europeos POLAPHEN (Polarization phenomena in quantum microcavities) emprendieron un estudio teórico de los fenómenos de espín en microcavidades con puntos y pozos cuánticos integrados. Desde el inicio de su vida en una microcavidad, los polaritones cambian su estado de espín bajo el influjo de campos magnéticos. El proyecto POLAPHEN tenía como objetivo último proporcionar directrices para aprovechar los efectos de la polarización óptica y de espín controlada en los pozos a fin de crear dispositivos optoelectrónicos cuánticos. La investigación abarcó aspectos de la física fundamental, la optoelectrónica y la nanotecnología. Como era de esperar, en el equipo de POLAPHEN se reunió una red de socios de Estados miembros de la UE, países asociados y terceros países. Al crear sinergias complementarias entre los distintos socios, fue posible acelerar los progresos hacia la consecución en condiciones experimentales de los dispositivos espín-optrónicos. Los científicos alcanzaron el objetivo inicial de POLAPHEN, empezando por controlar de forma eficaz las interacciones de los polaritones en las nanostructuras. Los conocimientos obtenidos son de utilidad para su aplicación práctica, y los primeros resultados se han difundido ya a la comunidad científica.
Palabras clave
Polaritones, microcavidades semiconductoras, condensado de Bose-Einstein, dispositivos espín-optrónicos, nanotecnología
