| dbo:abstract
|
- Un cristall fotònic és un material dielèctric (aïllant) o metal·lodielèctric amb una estructura periòdica dissenyada per modificar la propagació de les ones electromagnètiques, de la mateixa manera que un potencial elèctric periòdic dins d'un cristall semiconductor afecta el moviment dels electrons creant bandes d'energia permeses i prohibides. D'aquesta manera es poden crear bandes prohibides fotòniques (photonic band gap) en el material, el que implica que no s'hi podran propagar determinats intèrvals de freqüències. Això dona lloc a diversos fenòmens òptics interessants, com la inhibició de l'emissió espontània, miralls omnidireccionals d'alta reflectivitat o guies d'ones de baixes pèrdues. Com el fenomen físic en què es basa la creació de bandes prohibides és la difracció, l'espaiat de l'estructura periòdica del cristall fotònic ha de ser de l'ordre de la longitud d'ona de la radiació electromagnètica (entre 300 i 700 nm si estem considerant llum visible). Aquestes dimensions tan petites fan que elaborar un cristall fotònic sigui un procés complicat i a vegades se substitueixen les tècniques de nanotecnologia per mètodes alternatius basats en cristalls col·loïdals. La forma més simple de cristall fotònic és una estructura periòdica en una dimensió, formada per un apilament multicapa, anomenat a vegades «mirall de Bragg». Lord Rayleigh demostrà el 1887 que es pot crear una banda prohibida, però la possibilitat de crear estructures amb bandes fotòniques prohibides en dues i tres dimensions només es generalitzà a partir dels treballs d'Eli Yablonovitch i Sajeev John el 1987. (ca)
- البلورات الفوتونية أو البلورات الضوئية هي مركبات نانوية ضوئية متراصة دوريًا صممت لتؤثر على حركة الفوتونات بطريقة مشابهة لتأثير مركبات أشباه الموصلات على حركة الإلكترونات التي تسري بداخلها. البلورات الفوتونية موجودة على الطبيعة منذ القدم وبدأت الدراسات العلمية حولها في ال100 سنة الماضية. (ar)
- Photonische Kristalle sind in prinzipiell transparenten Festkörpern vorkommende oder geschaffene periodische Strukturen des Brechungsindex, die u. a. durch Beugung und Interferenz die Bewegung von Photonen (in der Regel sichtbares Licht oder Infrarot) beeinflussen. Photonische Kristalle sind nicht zwingend kristallin – ihr Name rührt von analogen Beugungs- und Reflexionseffekten von Röntgenstrahlung in Kristallen aufgrund deren Gitterkonstanten. Die Strukturabmessungen sind gleich oder größer eines Viertels der zugehörigen Wellenlänge der Photonen, sie liegen also im Bereich von Bruchteilen eines Mikrometers bis mehrere Mikrometer. Photonische Kristalle lassen sich von Interferenzschichten und Beugungsgittern dadurch abgrenzen, dass sie
* drei- oder auch eindimensional sein können
* unter Umständen steuerbar sein können Photonische Kristalle kommen auch in der Natur vor. So entstehen zum Beispiel die schillernden Farben auf Schmetterlingsflügeln durch periodische Strukturen, wie sie auch bei photonischen Kristallen Verwendung finden. (de)
- Un cristal fotónico es un material estructurado de forma que su función dieléctrica varíe periódicamente en el espacio. Aunque existen manifestaciones naturales de estos materiales, como los ópalos o ciertas estructuras microscópicas que dan lugar a coloraciones en las alas de algunas mariposas, se trata de materiales relativamente novedosos propuestos simultánea e independientemente por los profesores y Sajeev John para inhibir la emisión espontánea y para producir localización de luz respectivamente. Los cristales fotónicos son nanoestructuras ópticas periódicas que están diseñadas para afectar el movimiento de los fotones de un modo similar al que la periodicidad de un cristal semiconductor afecta al movimiento de los electrones. Los cristales fotónicos aparecen en la naturaleza y han sido estudiados por los científicos con diversos intereses durante los últimos 100 años. (es)
- Criostal saorga ina bhfuil eilimintí frithchaiteacha leagtha amach go rialta (mar shampla, laitís chearnógach le colúin fhrithchaiteacha timpeall 1 μm amach ó chéile). Maidir leis na gathanna solais a théann isteach sa laitís ón taobh, frithchaitear iad ó cholúin dhifriúla, trasnaíonn siad a chéile, agus cuirtear bac ar tharchur solais de mhinicíochtaí áirithe. Má bhíonn colúin aonaracha nó línte colún ar iarraidh, feidhmíonn sé seo chun solas a sháinniú, agus mar sin is féidir criostail fhótónacha a úsáid chun léis an-mhíne solais a ionramháil. Táirgeadh criostail fhótónacha le feidhmiú sa chuid infheicthe den speictream, agus is féidir go soláthróidh seo bealaí chun micrichiorcaid optúla a shreangú i gcomhair feidhmeanna teileachumarsáide is ríomhaireachta amach anseo. Chuirfeadh criostail fhótónacha, ar scála i bhfad níos mó, cosc ar tharchur fuaime, agus tairgeadh a leithéid mar theicníocht fuaimdhíonta. (ga)
- A photonic crystal is an optical nanostructure in which the refractive index changes periodically. This affects the propagation of light in the same way that the structure of natural crystals gives rise to X-ray diffraction and that the atomic lattices (crystal structure) of semiconductors affect their conductivity of electrons. Photonic crystals occur in nature in the form of structural coloration and animal reflectors, and, as artificially produced, promise to be useful in a range of applications. Photonic crystals can be fabricated for one, two, or three dimensions. One-dimensional photonic crystals can be made of thin film layers deposited on each other. Two-dimensional ones can be made by photolithography, or by drilling holes in a suitable substrate. Fabrication methods for three-dimensional ones include drilling under different angles, stacking multiple 2-D layers on top of each other, direct laser writing, or, for example, instigating self-assembly of spheres in a matrix and dissolving the spheres. Photonic crystals can, in principle, find uses wherever light must be manipulated. For example, dielectric mirrors are one-dimensional photonic crystals which can produce ultra-high reflectivity mirrors at a specified wavelength. Two-dimensional photonic crystals called photonic-crystal fibers are used for fiber-optic communication, among other applications. Three-dimensional crystals may one day be used in optical computers, and could lead to more efficient photovoltaic cells. Although the energy of light (and all electromagnetic radiation) is quantized in units called photons, the analysis of photonic crystals requires only classical physics. "Photonic" in the name is a reference to photonics, a modern designation for the study of light (optics) and optical engineering. Indeed, the first research into what we now call photonic crystals may have been as early as 1887 when the English physicist Lord Rayleigh experimented with periodic multi-layer dielectric stacks, showing they can effect a photonic band-gap in one dimension. Research interest grew with work in 1987 by Eli Yablonovitch and Sajeev John on periodic optical structures with more than one dimension—now called photonic crystals. (en)
- Les cristaux photoniques sont des structures périodiques de matériaux diélectriques, semi-conducteurs ou métallo-diélectriques modifiant la propagation des ondes électromagnétiques de la même manière qu'un potentiel périodique dans un cristal semi-conducteur affecte le déplacement des électrons en créant des bandes d'énergie autorisées et interdites. Les longueurs d'onde pouvant se propager dans le cristal se nomment des modes dont la représentation énergie-vecteur d'onde forme des bandes. L'absence de modes propagatifs des ondes électromagnétiques (EM) dans de telles structures, dans une plage de fréquences ou de longueurs d'onde, est alors qualifiée de bande interdite (band gap en anglais). (fr)
- フォトニック結晶（フォトニックけっしょう、英語: photonic crystal）は、屈折率が周期的に変化するナノ構造体であり、その中の光（波長が数百-数千nmの電磁波）の伝わりかたはナノ構造によって制御できる。基本研究とともに応用開発がさかんに進められており、商業的な応用も登場している。 (ja)
- Kryształ fotoniczny – optyczna nanostruktura o periodycznie zmieniającym się współczynniku załamania światła, która wpływa na ruch fotonów podobnie jak struktura krystaliczna półprzewodnika na ruch elektronów. Kryształy fotoniczne występują w naturze lub mogą być wytwarzane sztucznie. W krysztale fotonicznym, podobnie jak w półprzewodniku może wystąpić fotoniczna przerwa zabroniona. Kryształy fotoniczne zwykle wytwarzane są w laboratoriach, ale występują również w przyrodzie (na przykład opal). Koncepcja stworzenia kryształów fotonicznych powstała jednocześnie, w 1987, w dwóch ośrodkach badawczych na terenie Stanów Zjednoczonych. W pierwszym (Bell Communications Research w New Jersey) pracował nad materiałami dla tranzystorów fotonicznych i sformułował pojęcie „fotoniczna przerwa energetyczna” (ang. photonic bandgap). W tym samym czasie (Uniwersytet w Princeton) pracował nad zwiększeniem wydajności laserów stosowanych w telekomunikacji i odkrył tę samą przerwę. W 1991 uzyskał pierwszy kryształ fotoniczny. W 1997 opracowana została masowa metoda wytwarzania kryształów . Obecnie wytwarzane są struktury fotoniczne z przerwą fotoniczną dla długości fal elektromagnetycznych z zakresu widzialnego (400–700 nm). Przerwa fotoniczna występuje dla fal o długościach zbliżonych do okresu rozkładu współczynnika załamania – w przypadku fal widzialnych oznacza to, że na jeden okres rozkładu współczynnika załamania przypada ilość rzędu 1000 warstw atomowych. Występowanie fotonicznej przerwy energetycznej jest analogiczne jak w przypadku półprzewodników (równanie Schrödingera). Kryształy fotoniczne wytwarzane są m.in. z krzemu, również porowatego. Ze względu na budowę kryształy fotoniczne dzieli się na jedno-, dwu- i trójwymiarowe. Najprostsza struktura to struktura jednowymiarowa. Jest to w istocie zwierciadło Bragga złożone z wielu warstw na przemian o dużym i małym współczynniku załamania światła. Działa ono jak optyczny filtr pasmowy: pewne częstotliwości są odbijane, a inne przepuszczane. Jeżeli zwinie się zwierciadło Bragga w rurkę, powstanie struktura dwuwymiarowa. Do modelowania pola elektromagnetycznego w kryształach fotonicznych stosuje się wiele metod znanych z innych dziedzin optyki czy elektrodynamiki. Wymienić tu można: metodę fal płaskich – PWM (ang. plane wave method), metodę różnic skończonych w dziedzinie czasu FDTD (z ang. finite difference time domain), polegającą na numerycznym rozwiązywaniu równań Maxwella z zależnością czasową dla pola elektrycznego i pola magnetycznego, metodę momentów, wraz z jej licznymi odmianami, a także inne liczne metody półanalityczne i w pełni analityczne. Jak do tej pory, analityczne rozwiązanie równań Maxwella zostało znalezione tylko w najprostszym, jednowymiarowym krysztale fotonicznym. Niektóre zastosowania:
* zwierciadła selektywne rezonatorów laserowych
* lasery z rozłożonym sprzężeniem zwrotnym
* światłowody fotoniczne, włóknowe i planarne
* półprzewodniki fotoniczne
* ultrabiałe pigmenty
* diody elektroluminescencyjne o zwiększonej sprawności
*
* metamateriały – materiały lewoskrętne
* szerokopasmowe testowanie urządzeń fotonicznych, spektroskopia, interferometria czy koherencyjna tomografia optyczna – wykorzystanie silnego efektu przesunięcia fazowego. (pl)
- In ottica ed in microfotonica per cristallo fotonico si intende una struttura in cui l'indice di rifrazione ha una modulazione periodica su scale comparabili con la lunghezza d'onda della luce o, più in generale, di una radiazione elettromagnetica. Questa modulazione periodica dell'indice può essere ottenuta alternando, in una o più dimensioni, materiali diversi o lo stesso, ma con diversa porosità e quindi diverso indice di rifrazione. Ciò dà ai cristalli fotonici proprietà ottiche analoghe alle proprietà di conduzione elettrica dei cristalli. In particolare i cristalli fotonici possono presentare una banda proibita per la luce analoga a quella dei semiconduttori. (it)
- Een fotonisch kristal is de naam van een kristallijne vaste stof met periodieke diëlektrische constante die een band gap vertoont voor zekere lichtfrequenties. Zoals bij een halfgeleider de periodiciteit van de kristalstructuur aanleiding geeft tot toegelaten en verboden energiebanden voor elektronen, geeft de periodiciteit van de diëlektrische constante in fotonische kristallen aanleiding tot toegelaten en verboden zones voor fotonen of lichtdeeltjes. Fotonische kristallen kunnen worden gebruikt om optische golfgeleiders te vervaardigen of om licht op te sluiten op een nauwkeurig bekende plaats. (nl)
- 光子晶体是由周期性排列的不同折射率的介质制造的规则光学结构。这种材料因为具有而能够阻断特定频率的光子，从而影响光子运动的。这种影响类似于半导体晶体对于电子行为的影响。由半导体在电子方面的应用，人们推想可以通过光子晶体制造的器件来控制光子运动，例如制造光子计算机。另外，光子晶体也在自然界中发现。 (zh)
- Фотонный кристалл — твердотельная структура с периодически изменяющейся диэлектрической проницаемостью либо неоднородностью, период которой сравним с длиной волны света. (ru)
- Фотонний кристал — твердотільна структура з періодично змінною діелектричною проникністю або неоднорідністю, період якої співвимірний з довжиною хвилі світла. (uk)
|
| rdfs:comment
|
- البلورات الفوتونية أو البلورات الضوئية هي مركبات نانوية ضوئية متراصة دوريًا صممت لتؤثر على حركة الفوتونات بطريقة مشابهة لتأثير مركبات أشباه الموصلات على حركة الإلكترونات التي تسري بداخلها. البلورات الفوتونية موجودة على الطبيعة منذ القدم وبدأت الدراسات العلمية حولها في ال100 سنة الماضية. (ar)
- Les cristaux photoniques sont des structures périodiques de matériaux diélectriques, semi-conducteurs ou métallo-diélectriques modifiant la propagation des ondes électromagnétiques de la même manière qu'un potentiel périodique dans un cristal semi-conducteur affecte le déplacement des électrons en créant des bandes d'énergie autorisées et interdites. Les longueurs d'onde pouvant se propager dans le cristal se nomment des modes dont la représentation énergie-vecteur d'onde forme des bandes. L'absence de modes propagatifs des ondes électromagnétiques (EM) dans de telles structures, dans une plage de fréquences ou de longueurs d'onde, est alors qualifiée de bande interdite (band gap en anglais). (fr)
- フォトニック結晶（フォトニックけっしょう、英語: photonic crystal）は、屈折率が周期的に変化するナノ構造体であり、その中の光（波長が数百-数千nmの電磁波）の伝わりかたはナノ構造によって制御できる。基本研究とともに応用開発がさかんに進められており、商業的な応用も登場している。 (ja)
- In ottica ed in microfotonica per cristallo fotonico si intende una struttura in cui l'indice di rifrazione ha una modulazione periodica su scale comparabili con la lunghezza d'onda della luce o, più in generale, di una radiazione elettromagnetica. Questa modulazione periodica dell'indice può essere ottenuta alternando, in una o più dimensioni, materiali diversi o lo stesso, ma con diversa porosità e quindi diverso indice di rifrazione. Ciò dà ai cristalli fotonici proprietà ottiche analoghe alle proprietà di conduzione elettrica dei cristalli. In particolare i cristalli fotonici possono presentare una banda proibita per la luce analoga a quella dei semiconduttori. (it)
- 光子晶体是由周期性排列的不同折射率的介质制造的规则光学结构。这种材料因为具有而能够阻断特定频率的光子，从而影响光子运动的。这种影响类似于半导体晶体对于电子行为的影响。由半导体在电子方面的应用，人们推想可以通过光子晶体制造的器件来控制光子运动，例如制造光子计算机。另外，光子晶体也在自然界中发现。 (zh)
- Фотонный кристалл — твердотельная структура с периодически изменяющейся диэлектрической проницаемостью либо неоднородностью, период которой сравним с длиной волны света. (ru)
- Фотонний кристал — твердотільна структура з періодично змінною діелектричною проникністю або неоднорідністю, період якої співвимірний з довжиною хвилі світла. (uk)
- Un cristall fotònic és un material dielèctric (aïllant) o metal·lodielèctric amb una estructura periòdica dissenyada per modificar la propagació de les ones electromagnètiques, de la mateixa manera que un potencial elèctric periòdic dins d'un cristall semiconductor afecta el moviment dels electrons creant bandes d'energia permeses i prohibides. D'aquesta manera es poden crear bandes prohibides fotòniques (photonic band gap) en el material, el que implica que no s'hi podran propagar determinats intèrvals de freqüències. Això dona lloc a diversos fenòmens òptics interessants, com la inhibició de l'emissió espontània, miralls omnidireccionals d'alta reflectivitat o guies d'ones de baixes pèrdues. (ca)
- Photonische Kristalle sind in prinzipiell transparenten Festkörpern vorkommende oder geschaffene periodische Strukturen des Brechungsindex, die u. a. durch Beugung und Interferenz die Bewegung von Photonen (in der Regel sichtbares Licht oder Infrarot) beeinflussen. Photonische Kristalle sind nicht zwingend kristallin – ihr Name rührt von analogen Beugungs- und Reflexionseffekten von Röntgenstrahlung in Kristallen aufgrund deren Gitterkonstanten. Photonische Kristalle lassen sich von Interferenzschichten und Beugungsgittern dadurch abgrenzen, dass sie (de)
- Un cristal fotónico es un material estructurado de forma que su función dieléctrica varíe periódicamente en el espacio. Aunque existen manifestaciones naturales de estos materiales, como los ópalos o ciertas estructuras microscópicas que dan lugar a coloraciones en las alas de algunas mariposas, se trata de materiales relativamente novedosos propuestos simultánea e independientemente por los profesores y Sajeev John para inhibir la emisión espontánea y para producir localización de luz respectivamente. (es)
- Criostal saorga ina bhfuil eilimintí frithchaiteacha leagtha amach go rialta (mar shampla, laitís chearnógach le colúin fhrithchaiteacha timpeall 1 μm amach ó chéile). Maidir leis na gathanna solais a théann isteach sa laitís ón taobh, frithchaitear iad ó cholúin dhifriúla, trasnaíonn siad a chéile, agus cuirtear bac ar tharchur solais de mhinicíochtaí áirithe. Má bhíonn colúin aonaracha nó línte colún ar iarraidh, feidhmíonn sé seo chun solas a sháinniú, agus mar sin is féidir criostail fhótónacha a úsáid chun léis an-mhíne solais a ionramháil. Táirgeadh criostail fhótónacha le feidhmiú sa chuid infheicthe den speictream, agus is féidir go soláthróidh seo bealaí chun micrichiorcaid optúla a shreangú i gcomhair feidhmeanna teileachumarsáide is ríomhaireachta amach anseo. Chuirfeadh criosta (ga)
- A photonic crystal is an optical nanostructure in which the refractive index changes periodically. This affects the propagation of light in the same way that the structure of natural crystals gives rise to X-ray diffraction and that the atomic lattices (crystal structure) of semiconductors affect their conductivity of electrons. Photonic crystals occur in nature in the form of structural coloration and animal reflectors, and, as artificially produced, promise to be useful in a range of applications. (en)
- Een fotonisch kristal is de naam van een kristallijne vaste stof met periodieke diëlektrische constante die een band gap vertoont voor zekere lichtfrequenties. Zoals bij een halfgeleider de periodiciteit van de kristalstructuur aanleiding geeft tot toegelaten en verboden energiebanden voor elektronen, geeft de periodiciteit van de diëlektrische constante in fotonische kristallen aanleiding tot toegelaten en verboden zones voor fotonen of lichtdeeltjes. (nl)
- Kryształ fotoniczny – optyczna nanostruktura o periodycznie zmieniającym się współczynniku załamania światła, która wpływa na ruch fotonów podobnie jak struktura krystaliczna półprzewodnika na ruch elektronów. Kryształy fotoniczne występują w naturze lub mogą być wytwarzane sztucznie. W krysztale fotonicznym, podobnie jak w półprzewodniku może wystąpić fotoniczna przerwa zabroniona. Niektóre zastosowania: (pl)
|
