p Um método para projetar materiais capazes de retardar a propagação da luz em uma ampla faixa de comprimentos de onda foi desenvolvido por pesquisadores do A * STAR Institute of High Performance Computing. p A velocidade da luz no vácuo é sempre constante - um conceito fundamental que ficou famoso por Albert Einstein. Mas a luz se propaga mais lentamente quando entra em um meio diferente, como o vidro. O grau em que a velocidade é reduzida é dado pela constante dielétrica de um material - uma constante dielétrica mais alta indica propagação mais lenta. Em vez de depender de uma fonte limitada de substâncias naturais, os cientistas começaram a projetar materiais ópticos com uma gama mais ampla de propriedades benéficas, incluindo luz 'lenta'.

p Uma abordagem é combinar dois materiais com diferentes constantes dielétricas em uma estrutura periódica. Isso pode resultar em propriedades que diferem drasticamente daquelas dos materiais constituintes, particular quando a escala de comprimento da periodicidade é semelhante ao comprimento de onda da luz. "Esses chamados cristais fotônicos, quando apropriadamente projetado e em condições ideais, pode quase parar a propagação da luz por completo, "diz o cientista A * STAR Gandhi Alagappan.

p O requisito de que a periodicidade da estrutura seja semelhante ao comprimento de onda de interesse, Contudo, é uma limitação para aplicações práticas. Isso significa que a maioria desses materiais só funciona com luz de uma única cor. Alagappan e seu colega de trabalho Jason Ching Png desenvolveram agora um esquema para projetar cristais fotônicos que operam em uma faixa mais ampla de comprimentos de onda.

p Alagappan e Png consideraram uma estrutura na qual dois materiais diferentes são dispostos em camadas um sobre o outro. Para obter duas periodicidades diferentes, Contudo, um terceiro material com uma constante dielétrica intermediária entre os dois outros materiais seria normalmente necessário. Isso torna a criação física da estrutura difícil. Em vez disso, os pesquisadores se concentraram no desenvolvimento de uma técnica matemática para combinar dois materiais de forma que o perfil dielétrico na direção de empilhamento seja quase o mesmo que na estrutura de três materiais mais complicada (veja a imagem).

p Alagappan e Png simularam as propriedades ópticas de seus cristais fotônicos combinados. Eles identificaram uma ampla faixa de comprimentos de onda conhecida como região de acoplamento forte, que possui uma alta densidade de modos lentos.

p "Nós inventamos uma arquitetura ótica linear multiescalar que facilita a criação de luz lenta de banda larga, "diz Alagappan." A estrutura proposta pode revolucionar as tecnologias de buffer óptico atuais. "