Dünyanın ilk fotonik zaman kristali üretildi
École Polytechnique, Collège de France ve HZDR'den uluslararası bir araştırma ekibi, ışığın davranışını benzeri görülmemiş hızlarda yeniden şekillendirebilen dünyanın ilk tamamen optik fotonik zaman kristalini (PTC) üretti. Nature dergisinde yayımlanan bu çığır açıcı gelişme; ultra hızlı bilgisayarlar, gelişmiş telekomünikasyon sistemleri ve yeni nesil ayarlanabilir lazerlerin kapısını aralıyor.
Geleneksel fotonik kristaller ışığı uzayda tekrarlayan fiziksel yapılarıyla (kafesler halinde) kontrol ederken, fotonik zaman kristalleri bu döngüyü zaman boyutuna taşıyor. Araştırmacılar, mikro ölçekli altın yapılar ile indiyum ve antimondan oluşan bir yarı iletkeni birleştirerek ışığı hapseden özel bir "plazmonik metamalzeme" tasarladı. HZDR'nin güçlü TELBE terahertz (THz) kaynağı kullanılarak, bu malzemenin yansıtıcılık gibi optik özellikleri pikosaniye (saniyenin trilyonda biri) ölçeğinde dinamik olarak değiştirildi.
Araştırmanın baş yazarı Tingwen Guo, "Fotonik kristalleri uzaydan zamana genişleterek ışık kontrolünde yeni bir boyut açıyoruz," sözleriyle bu başarının önemini vurguluyor. Üstelik araştırmacıların geliştirdiği modelleme, sistemin foton kaybını yarı yarıya azalttığını da kanıtladı.
Geleneksel elektronikten 1.000 kat daha hızlı olan terahertz frekanslarında çalışan bu teknoloji sayesinde, ışığın yoğunluğunu ve özelliklerini anında ayarlamak mümkün olacak. Bu benzersiz kontrol yeteneğinin, gelecekte tıbbi görüntüleme sistemlerinden akıllı optik ağlara kadar pek çok alanda devrim yaratması bekleniyor.