ES2268375T3 - Cristales fotonicos con estrucura de esquelo. - Google Patents
Cristales fotonicos con estrucura de esquelo. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2268375T3 ES2268375T3 ES03734709T ES03734709T ES2268375T3 ES 2268375 T3 ES2268375 T3 ES 2268375T3 ES 03734709 T ES03734709 T ES 03734709T ES 03734709 T ES03734709 T ES 03734709T ES 2268375 T3 ES2268375 T3 ES 2268375T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- energy
- vacuum
- matrix
- mold body
- photonic crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000004038 photonic crystal Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 37
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 8
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 8
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N butan-2-ol Chemical compound CCC(C)O BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 4
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 4
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 3
- 238000002839 fiber optic waveguide Methods 0.000 claims description 3
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 3
- BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M (3-methylphenyl)methyl-triphenylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC1=CC=CC(C[P+](C=2C=CC=CC=2)(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 2
- -1 halide ion Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N iron(2+);dinitrate Chemical compound [Fe+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910001960 metal nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims description 2
- 229920000779 poly(divinylbenzene) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000352 poly(styrene-co-divinylbenzene) Polymers 0.000 claims description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims 1
- MWOZJZDNRDLJMG-UHFFFAOYSA-N [Si].O=C=O Chemical compound [Si].O=C=O MWOZJZDNRDLJMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims 1
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 7
- 239000011022 opal Substances 0.000 description 14
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 6
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 4
- 210000003660 reticulum Anatomy 0.000 description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 3
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical group O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000012705 liquid precursor Substances 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N n-(2,4-dichloro-5-propan-2-yloxyphenyl)acetamide Chemical compound CC(C)OC1=CC(NC(C)=O)=C(Cl)C=C1Cl QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- OGHBATFHNDZKSO-UHFFFAOYSA-N propan-2-olate Chemical compound CC(C)[O-] OGHBATFHNDZKSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
- G02B6/1225—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths comprising photonic band-gap structures or photonic lattices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/60—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape characterised by shape
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B7/00—Single-crystal growth from solutions using solvents which are liquid at normal temperature, e.g. aqueous solutions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
Cristal fotónico cuya estructura es topológicamente equivalente a la estructura inversa de un cuerpo de molde convexo en su mayor parte, caracterizado porque - posee una estructura convexa en su mayor parte y - presenta un vacío energético o pseudovacío energético entre la 5ª y 6ª banda y/o - un vacío energético o pseudovacío energético entre la 8ª y 9ª banda, en el que al menos un vacío energético o pseudovacío energético es mayor que el de la estructura inversa compuesta por el mismo material que el cristal fotónico del cuerpo de molde convexo en su mayor parte.
Description
Cristales fotónicos con estructura de
esqueleto.
La invención se refiere a una clase de cristales
fotónicos, que se asemejan a los ópalos inversos conocidos, pero
que presentan vacíos energéticos no conocidos hasta ahora o
pseudovacíos energéticos, en particular entre la 5ª y 6ª banda y/o
entre la 8ª y 9ª banda. Además, la invención se refiere a un
procedimiento para la fabricación de cristales fotónicos y su uso
como resonadores láser, matriz para guías de ondas fibroópticas,
pigmento opalescente, divisor de haz, filtros espectrales o como
parte constituyente de estos dispositivos.
Los cristales fotónicos son materiales en los
que el índice de refracción varía espacialmente de modo periódico,
en los que la constante de red en el intervalo de las longitudes de
onda de la luz es de un especial interés. En las ondas de luz que
se propagan en estos medios se impregna la variación periódica del
material (véase, por ejemplo, J. D. Joannopoulos, R. D. Meade, J.
N. Winn, Photonic Crystals: Molding the flow of light. Princeton
University Press, 1995). Se muestra que estas ondas moduladas de
modo periódico, para una dirección seleccionada, no se pueden dar
para cada frecuencia. En particular, cuando la longitud de onda de
estas ondas coincide prácticamente con las distancias interplanares
del cristal fotónico, la propagación se modifica considerablemente
por medio de dispersión múltiple, y su frecuencia se reduce o se
aumenta. Debido a ello se originan vacíos en la escala de
frecuencias en los que no existe ninguna solución matemática para el
problema de la propagación de ondas electromagnéticas en el
material periódico. En función de si estos vacíos se producen para
todas las direcciones de ondas electromagnéticas, o sólo en un
intervalo limitado de direcciones, estos vacíos de frecuencias se
designan como vacíos energéticos o como pseudovacíos energéticos. Su
cálculo requiere el manejo de la ecuación de ondas para el campo
electromagnético, para lo cual se han desarrollado procedimientos
que se usan de modo similar en la ecuación de Schrödinger en un
potencial periódico (J. D. Joannopoulos, R. D. Meade, J. N. Winn,
Photonic Crystals: Molding the flow of Light. Princeton University
Press, 1995;
K. Busch, S. John, Phys. Rev. E 58 (1998) 3896; S. G. Johnson, J. D. Joannopoulos, Optics Express 8 (2000) 173).
K. Busch, S. John, Phys. Rev. E 58 (1998) 3896; S. G. Johnson, J. D. Joannopoulos, Optics Express 8 (2000) 173).
Los cristales fotónicos son especialmente
interesantes para el uso en componentes ópticos, tal y como se usan,
por ejemplo, en la industria de comunicación. En particular,
materiales con grandes huecos energéticos ópticos hacen posible
nuevas funcionalidades ópticas (F. Marlon, Nachrichten Chem. 49
(2001) 1018).
La fabricación de cristales fotónicos se puede
llevar a cabo partiendo de empaquetamientos esféricos. Sin embargo,
un empaquetamiento denso de esferas con un índice de refracción
elevado nunca tiene un hueco energético completo, aunque puede
tener su estructura inversa, espacios huecos en forma esférica
dispuestos de manera densa en un material con un índice de
refracción elevado. A partir de ellos se ha derivado un
procedimiento de fabricación en el que se usa un empaquetamiento
esférico original como cuerpo de molde (forma negativa) para la
estructura inversa, que en lo sucesivo se designa como estructura de
volumen residual (EVR), cuando rellena completamente el cuerpo de
molde (Y. A. Vlasov, N. Yao, D. J. Norris, Adv. Mater. 11 (1999)
165; A. Zakhidov y col., patente de Estados Unidos 6.261.469).
Adicionalmente se encuentran procedimientos de fabricación para
estructuras de cubierta en los que el cuerpo de molde se ocupa por
medio de una capa de un material (J. E. Wijnhoven, W. L. Vos,
Science, 281 (1998) 802).
Las estructuras de volumen residual son, en su
mayor parte, cóncavas, ya que se derivan de una forma convexa
(empaquetamiento esférico). Esta característica se puede describir
por medio del radio de curvatura medio <R> con la superficie
total A, de la siguiente manera:
\langle
R\rangle = \frac{1}{A}
\iint\limits_{A}dA\overline{R}(x)
2/\overline{R}(x) = 1/R_{1} +
1/R_{2}
A este respecto R_{1} y R_{2} son los radios
de curvatura extremos de la superficie en el punto x. Han de ser
positivos, por definición, en caso de que el centro del círculo de
curvatura se encuentre en el material denso. Con ello, por ejemplo,
un ópalo de poliestireno de esferas del radio R_{ps} tiene un
radio de curvatura medio de <R> = R_{ps} (es decir, un
<R> positivo), y una EVR ideal correspondiente (ópalo inverso)
un <R> negativo de <R> = -R_{ps}. Las estructuras con
un <R> positivo se designan como convexas en su mayor parte,
y aquellas con un <R> negativo como cóncavas en su mayor
parte.
Las estructuras cóncavas en su mayor parte, sin
embargo, adolecen de una serie de problemas, ya que este tipo de
estructuras, por lo general, presentan bordes cortantes (es decir,
regiones relativamente pequeñas con radios de curvatura
extremadamente positivos). Estos bordes unen las superficies
parciales cóncavas. En estos cantos, el comportamiento de los
campos electromagnéticos es extraordinariamente complicado. Esto se
expresa en las dificultades de cálculo (problemas de convergencia)
y en una fuerte dependencia de la forma precisa del borde, lo que
limita las posibilidades de control dirigidas para las
características ópticas. Adicionalmente, las posibilidades de
realización para este tipo de estructuras están limitadas, ya que
requieren por lo general rellenos de poros completos (en el ópalo
original), así como un control muy preciso de la forma precisa de
los bordes.
Fig. 1: Estructura de bandas para un sistema
modelo de cilindros que unen los puntos centrales de los espacios
huecos octaédricos y tetraédricos de un empaquetamiento esférico
denso hexagonal (con retículo fcc) entre sí. La frecuencia está
indicada en la unidad c/a, en la que c significa la velocidad de la
luz en el vacío, y a la longitud del borde de la celda individual
cúbica convencional (con un volumen que es 4 veces el de la celda
primitiva) del retículo fcc. El vector de ondas k varía dentro de la
zona de Brillouin desde X a través de U, L, \Gamma, X, W, K de
vuelta a \Gamma. En comparación con las representaciones estándar,
como por ejemplo en J. D. Joannopoulos, R. D. Meade, J. N. Winn en
Photonic Crystals: Molding the flow of light, Princeton University
Press, 1995, pág. 80, se ha considerado la unión entre el punto K y
el punto \Gamma.
Fig. 2: toma con un microscópico electrónico de
barrido (potencial del haz electrónico de 25 KW, aumento por
microscopio electrónico de 40.000) de una estructura de esqueleto.
Las piezas de unión tienen forma de cilindro, presentan un radio de
cilindro de aproximadamente 0,06 a.
La invención se basa en el objetivo de
proporcionar cristales fotónicos con estructuras convexas en su
mayor parte, así como un procedimiento para su fabricación, que
partiendo de estructuras de ópalos permita la variación de los
parámetros de la estructura, en particular del grosor de los
cilindros, y que haga posible la síntesis reproducible de cristales
fotónicos con un campo de aplicación más amplio.
Un primer aspecto de la invención se refiere a
un cristal fotónico cuya estructura es topológicamente equivalente
a la estructura inversa de un cuerpo de molde convexo en su mayor
parte, caracterizado porque
- -
- posee una estructura convexa en su mayor parte y
- -
- presenta un vacío energético o pseudovacío energético entre la 5ª y 6ª banda y/o
- -
- un vacío energético o pseudovacío energético entre la 8ª y 9ª banda,
en el que al menos un vacío energético o
pseudovacío energético es mayor que el de la estructura inversa
compuesta por el mismo material que el cristal fotónico del cuerpo
de molde convexo en su mayor parte.
Un segundo aspecto de la invención se refiere a
un procedimiento para la fabricación de un cristal fotónico,
partiendo de un cuerpo de molde convexo en su mayor parte, que
comprende las etapas
(A) Penetración de un precursor de matriz en los
espacios huecos del cuerpo de molde convexo;
(B) Conversión del precursor de la matriz a
conformador de la matriz;
(C) Redistribución del precursor de la
matriz/conformador de la matriz que se encuentra en los espacios
huecos y/o de sus etapas intermedias conservando la topología;
(D) Retirada del cuerpo de molde.
Un tercer aspecto de la invención se refiere a
un cristal fotónico que se puede obtener por medio del procedimiento
descrito anteriormente.
Un cuarto aspecto de la invención se refiere al
uso del cristal fotónico conforme a la invención como resonador
láser, matriz para guías de ondas fibroópticas, pigmento
opalescente, divisor de haz o filtro espectral o como parte
constituyente de los dispositivos mencionados anteriormente.
Configuraciones preferidas de la invención se
derivan de las reivindicaciones subordinadas.
Los cristales fotónicos conformes a la invención
se han de designar como estructuras de esqueleto, ya que se pueden
formar a partir de piezas individuales a modo de cilindro o
similares a cilindros deformados. Estas piezas individuales son
formaciones convexas que se mantienen juntas sólo por medio de
pequeñas piezas de paso cóncavas.
Para la fabricación de las estructuras conformes
a la invención es significativo que un llenado no completo del
cuerpo de molde repercuta en un incremento del vacío energético.
Adicionalmente, con procedimientos de fabricación adecuados se
pueden solapar partes de estas estructuras con el cuerpo de molde de
modo matemático cuando la última fase de la fabricación de las
estructuras de esqueleto se realiza de modo simultáneo con la
retirada del cuerpo de molde.
Los cuerpos de molde fundamentalmente convexos
que se toman como base, que sirven como "molde negativo" para
las estructuras fotónicas conforme a la invención, presentan una
estructura de ópalo. Los cuerpos de molde se pueden conseguir según
los procedimientos conocidos del estado de la técnica para la
generación de ópalos, por ejemplo sedimentación, partiendo de un
gran número de materiales. Es decisivo que los materiales usados se
puedan moldear para formar esferas pequeñas correspondientes. En
particular se han mostrado como adecuados polímeros y óxidos
inorgánicos amorfos, que se seleccionen del grupo compuesto por
poliestireno, poli(metacrilato de metilo) (PMMA),
poli(divinilbenceno),
poli(estireno-co-divinilbenceno),
resina de melamina y dióxido de silicio.
Las sustancias preferidas que conforman las
estructuras conformes a la invención (designadas en lo sucesivo
como conformadoras de matriz) son óxidos, semiconductores, metales y
polímeros, que se pueden disponer en forma de precursores de
matriz, preferentemente en disolución. Los precursores de matriz
adecuados comprenden al menos un compuesto que está seleccionado
del grupo formado por
- (i)
- Óxidos metálicos de la fórmula general M^{n+} (OR)_{n}, siendo R un grupo hidrocarburo ramificado o no ramificado con 1 a 12, preferentemente 2 a 8, especialmente preferido 3 a 4 átomos de carbono, y siendo M un metal que se selecciona de los grupos IIb, IIIa, IIIb, IVa, IVb y VIIIb del sistema periódico de los elementos;
- (ii)
- Halogenuros o nitratos de metal de la fórmula general M^{n+}(X^{-})_{n}, siendo X un ión halogenuro, seleccionado de entre F, Cl^{-}, Br^{-} e I^{-} o un ión nitrato (NO_{3}^{-}), y siendo M un metal que se selecciona del grupo IIb, IIIa, IIIb, IVa, IVb y VIIIb del sistema periódico de los elementos.
Ejemplos de estos compuestos son el isopropóxido
de titanio, cloruro de aluminio, nitrato de aluminio, cloruro de
hierro (III) y nitrato de hierro (III).
Como disolvente o aditivo para los compuestos
mencionados anteriormente son adecuados, preferentemente, alcoholes
o sus mezclas, que se seleccionen del grupo compuesto por metanol,
etanol, 1- ó 2-propanol, y 1-, 2- ó terc.-butanol.
El uso de agua como disolvente o aditivo, o bien sola o bien
mezclada con los disolventes mencionados anteriormente puede ser
adecuado. En el caso de precursores líquidos, habitualmente se puede
renunciar completamente al uso de un disolvente o aditivo. Del
disolvente o el aditivo dependen las propiedades de fluidez del
precursor y los parámetros de estructura resultantes.
La conversión de los precursores de matriz para
formar los conformadores de matriz se realiza después de su
penetración en los espacios huecos del cuerpo de molde por medio de
calcinación, condensación, hidrólisis, oxidación, reducción o
secado, o combinaciones de las reacciones mencionadas
anteriormente.
Las condiciones de reacción precisas que son
necesarias para la conversión de los precursores de matriz para
formar los conformadores de matriz son dependientes de la naturaleza
de los precursores de matriz elegidos. De este modo, por ejemplo,
el uso de alcóxidos de metal como precursores, para la conversión
por medio de hidrólisis y para la condensación, puede requerir el
contacto con la humedad del aire.
En todos los casos es decisivo, sin embargo, que
los espacios huecos del cuerpo de molde no se llenen completamente
por medio de la contracción de los precursores/conformadores de
matriz, que se realiza durante la conversión de precursores de
matriz a conformadores de matriz.
Precisamente, esta contracción hace posible una
redistribución adecuada de los precursores/conformadores de matriz
en segmentos de volumen definidos de los espacios huecos del cuerpo
de molde conformando la estructura de esqueleto deseada.
Es decisivo para la región realizable de
parámetros de estructura, en muchos casos, que la redistribución
del precursor de matriz (C) y el alejamiento del cuerpo de molde (D)
tengan lugar de modo simultáneo.
A este respecto se usan, preferentemente, etapas
intermedias a modo de gel de la estructura inversa en los poros del
ópalo, que durante la conversión de los precursores de matriz para
formar conformadores de matriz se producen, por ejemplo, por medio
de condensación.
En particular, en el uso de este tipo de etapas
intermedias, los pasos (B) y (C) se pueden llevar a cabo de modo
simultáneo.
Otra posibilidad es el uso de otros procesos de
fabricación conocidos para ópalos inversos (por ejemplo, A.
Zakhidov y col., patente de Estados Unidos 6.261.469), en el que en
primer lugar se fabrica un ópalo inverso de densidad reducida, que
a continuación es sometido a un proceso de contracción o temperado
subsiguiente que modifica la forma de los elementos individuales de
la estructura, manteniendo, sin embargo, la topología de la
estructura. También el uso de procesos cáusticos es una posibilidad
para la conformación posterior del ópalo inverso.
La retirada del cuerpo de molde (C) de la
estructura de esqueleto se puede llevar a cabo por medio de
calcinado, decapado o disolución.
La calcinación se realiza, en función de los
cuerpos de molde correspondientes y de los precursores/conformadores
de matriz, a temperaturas que van de 450 a 700ºC, preferentemente
de 500 a 650ºC, especialmente preferido de 550 a 600ºC, dentro de
un intervalo temporal de 2 a 12 h, preferentemente de 4 a 10 h,
especialmente preferido de 5 a 8 h. En este caso se ha mostrado
como ventajoso el hecho de realizar antes de la calcinación real
una fase de calentamiento con una tasa de calentamiento que va de
0,8 a 10ºC/min, preferentemente de 2 a 8ºC/min, especialmente
preferido de 5 a 6ºC/min, y realizar el enfriamiento con una tasa
de enfriamiento que va de de 1 a 15ºC/min, preferentemente de 4 a
12ºC/min, especialmente preferido de 8 a 10ºC/min. La calcinación
se puede llevar a cabo en un gran número de hornos diferentes. Los
hornos indicados están descritos por medio del estado de la técnica
y son conocidos desde hace mucho tiempo por el especialista.
La retirada de los cuerpos de molde por medio de
decapado o disolución se lleva a cabo, preferentemente, cuando se
han usado cuerpos de molde que comprenden materiales con una
estabilidad térmica elevada. Por ejemplo, un cuerpo de moldeo de
SiO_{2}, que como consecuencia de su elevada estabilidad térmica
no se puede retirar por medio de la calcinación, se puede retirar
con la ayuda de ácido fluorhídrico (HF) de la estructura de
esqueleto. La condición para esto, sin embargo, es que los
conformadores de matriz no sean atacados por medio del ácido
fluorhídrico.
Los cristales fotónicos que se pueden obtener
por medio del procedimiento conforme a la invención están
caracterizados porque éstos
- -
- poseen una estructura convexa en su mayor parte y
- -
- presentan un vacío energético o un pseudovacío energético entre la 5ª y 6ª banda y/o
- -
- presentan un vacío energético o un pseudovacío energético entre la 8ª y 9ª banda
Los cristales fotónicos conformes a la invención
son similares, ciertamente, en su composición química, a las EVR o
estructuras de cubierta conocidas, si bien poseen una forma espacial
considerablemente diferente.
Los cristales conformes a la invención que se
originan por medio de un llenado, preferentemente incompleto, de
los espacios huecos de un cuerpo de molde convexo en su mayor parte
(por ejemplo una disposición esférica) presentan al menos un vacío
energético completo o un pseudovacío energético. Un vacío
energético/pseudovacío energético es en este caso mayor que el
vacío energético o pseudovacío energético de la estructura compuesta
por el mismo material que el cristal fotónico del cuerpo de molde
convexo en su mayor parte.
En otra forma de realización conforme a la
invención, los cristales fotónicos poseen varios vacíos energéticos
al mismo tiempo.
La comprobación de los vacíos energéticos se ha
realizado por medio de cálculos modelados. Los cálculos se han
llevado a cabo con la ayuda del software de MIT
Photonic-Bands (MPB) (que se puede conseguir como
"freeware" en http://ab-initio.mit.edu/mpb),
que es conocido en el estado de la técnica (S. G. Jonson y J. D.
Joannopoulos en Optics Express 8 (2000) 173). Típicamente, se han
calculado 10 bandas con los parámetros tamaño de tamiz
("grid-size") (16 16 16), tamaño de malla
("mesh-size") 7 y tolerancia ("tolerance")
10^{-7}.
Desde un punto de vista topológico, las
estructuras de esqueleto de los cristales fotónicos conformes a la
invención son iguales a las estructuras inversas conocidas de ópalos
o de ópalos sinterizados ("equivalentes topológicamente"), en
caso de que en este caso se trate de una EVR o de variaciones de
ella (por ejemplo, con bordes redondeados). Como consecuencia de
ello, (a) el tipo de retícula es igual, (b) la existencia de
uniones (ventanas) entre espacios huecos no se diferencia y (c) la
existencia de uniones entre las cruces del cuadro permanece sin
variaciones. Las diferencias de las estructuras de esqueleto y de la
EVR vienen dadas, sobre todo, por la forma de las uniones entre las
cruces del cuadro (sección transversal circular o similar al
círculo en las estructuras de esqueleto) y por la forma de los
cruces del cuadro.
Como cruces del cuadro se designan acumulaciones
de material denso (conformador de matriz) en los grandes espacios
huecos del cuerpo de molde, por ejemplo en los espacios intermedios
octaédricos, tetraédricos y, dado el caso, otros espacios
intermedios en empaquetamientos esféricos conformadores. Estos
espacios intermedios se han de conformar al menos por 4
esferas.
Los espacios huecos en las estructuras de
esqueleto han de significar aquí, preferentemente, espacios huecos
llenados con aire, si bien también pueden estar llenados con un
material de un índice de refracción menor (menor que el del
cuadro).
El cuadro es la totalidad de las acumulaciones
con material denso (conformador de matriz).
Los cálculos modelados de estructuras de
esqueleto muestran que en lugar, o bien junto a los vacíos
energéticos conocidos entre la 8ª y la 9ª banda aparece un vacío
energético entre la 5ª y la 6ª banda ("materiales
5-6" o "materiales
5-6/8-9"). En este caso se usan
estructuras de esqueleto que están formadas por cilindros, y que
unen entre sí los puntos centrales de los espacios huecos
octaédricos y tetraédricos de un ópalo con estructuras fcc
(retículo cúbico centrado superficialmente). El vacío energético
entre la 5ª y 6ª banda se produce por encima de un contraste de
índice de refracción n (relación del índice de refracción del cuadro
respecto al índice de refracción de los espacios huecos) de 2,9 en
estructuras optimizadas (véase Fig. 1). Está caracterizado por
medio de un máximo de la 5ª banda en el punto gamma, y por medio de
un mínimo de la 6ª banda dentro de la zona de Brillouin de
aproximadamente k = 0,82 k(K), cuando se usa, por ejemplo,
una estructura de esqueleto hecha de cilindros con un radio
optimizado. En este caso, k(K) es el
cuasi-impulso en el punto K de la zona de Brillouin
(para la definición del punto K y del punto gamma, véase O.
Madelung, Festkörpertheorie, Springer Berlin, 1972, pág. 87). Estos
vacíos energéticos no se han predicho ni encontrado hasta ahora ni
para una EVR ni para una estructura de cubierta.
En las estructuras de esqueleto formadas por
cilindros del retículo de fcc aparecen además, de modo simultáneo,
varios vacíos energéticos por debajo de la 10ª banda (es decir, a
frecuencias relativamente reducidas). De manera simultánea al vacío
energético entre la 5ª y la 6ª banda se abre el vacío energético
entre la 8ª y la 9ª banda para una estructura con un radio del
cilindro de r_{zy} = 0,0986 a por encima de aproximadamente n =
3,15. En este caso, a es la longitud del borde de la celda unitaria
cartesiana convencional del retículo fcc, en la que los vectores
unitarios primitivos del retículo fcc coinciden con las diagonales
superficiales medias (véase, por ejemplo, Ch. Kittel, Einführung in
die Festkörperphysik, Oldenbourg Verlag, Munich 1999, pág. 14).
Adicionalmente se ha encontrado un aumento del
vacío energético entre la 8ª y 9ª banda cuando partes de una
estructura de esqueleto se añaden para formar una EVR, y reemplazan
en ello partes de la EVR. Para el contraste de índice de refracción
n = 3,4 se puede conseguir gracias a ello, por ejemplo, un vacío
energético de 6,7% de la frecuencia central del vacío
energético.
Estas características abren nuevas perspectivas
de uso como materiales de banda prohibida para fotones ("photonic
bandgap materials") para circuitos de conmutación ópticos o
pigmentos opalescentes. Por ejemplo, se pueden fabricar, o se
pueden fabricar de manera mejorada láseres con una energía umbral
reducida, uniones de conductores de luz con radios de curvatura
extremadamente pequeños, divisores de haz ópticos y componentes para
el filtrado espectral tomando como base estos cristales fotónicos,
empleándose los vacíos energéticos mayores y más fáciles de
realizar. Los vacíos energéticos que aparecen simultáneamente se
pueden usar para el manejo simultáneo de diferentes intervalos de
frecuencia, como por ejemplo dos ventanas de telecomunicación, en
los denominados elementos constructivos. Además hacen posible
láseres o elementos constructivos similares en los que se usan dos
especies luminiscentes, y cuya luminiscencia se suaviza,
respectivamente, por medio de un vacío energético diferente.
La presente invención se explica con más detalle
a partir del siguiente ejemplo, sin limitarla, sin embargo, a
éste.
Un ópalo de TiO_{2} inverso se ha fabricado
con la ayuda de un ópalo de poliestireno (ópalo de PS). Para ello
se han usado todas las sustancias químicas con la pureza entregada
por el fabricante. Como primer paso se ha fabricado un ópalo de PS
a partir de una suspensión diluida de partículas de PS (empresa
Microparticles, diámetro: 270 nm, concentración 1% en peso) por
medio de un secado lento a temperatura ambiente (aprox. 2 semanas
en una cápsula de Petri cubierta). A continuación se han sometido a
trozos del ópalo de PS aproximadamente de 1-3
mm^{3} a una solución de precursor durante un tiempo que va de 10
min a 15 días, lo que ha llevado a la infiltración de la solución
del precursor. La solución del precursor estaba formada,
típicamente, por un 80% en volumen de isopropóxido de titanio
(Ti(O-i-C_{3}H_{7})_{4},
empresa Merck), y un 20% en volumen de etanol (empresa Merck).
Después de la infiltración, las piezas de ópalo saturadas han sido
expuestas al aire del entorno al menos 1 hora (típicamente algunos
días), para permitir una reacción con la humedad del aire. El
material compuesto originado se ha calcinado finalmente en aire a
450-700ºC.
En las condiciones de secado seleccionadas
(después de la infiltración del precursor), las muestras originadas
muestran una estructura de capas en las muestras grandes de
1-3 mm^{3}. En la inspección con microscopio
electrónico de barrido (potencial del haz electrónico de 25 KW,
aumento por microscopio electrónico de 40.000) de las muestras se
ha observado en el exterior casi siempre una piel de un grosor de
aproximadamente 1-5 \mum hecha de TiO_{2} sin
estructuras regulares en el intervalo de tamaño mayor que 10 nm, que
pueden contener poros aislados. A ésta le sigue una capa de
transición de un grosor entre 1 \mum y 50 \mum en la que
aparecen estructuras de ópalo inversas de diferente construcción
(EVR, estructuras de cubierta y esqueletos). En este caso se
observan, sobre todo, retículos fcc. El núcleo de las partículas de
muestra está formado, sin embargo, casi completamente, por una
estructura de esqueleto (véase Fig. 2). En este caso, las uniones
entre las cruces del cuadro tienen prácticamente forma de cilindro,
las ventanas conformadas a partir de estas uniones son a modo de
polígono (similares a un cuadrilátero, pentágono o hexágono), y las
cruces del cuadro están concentradas apenas en comparación con las
uniones en forma de cilindro. Se han obtenido radios de cilindro
entre 0,04 a y 0,12 a. Esto se corresponde con radios de curvatura
medios positivos entre 0,08 a y 0,24 a. La longitud del borde a de
la celda unitaria convencional tenía un valor entre 250 y 360 nm. A
partir de cálculos modelados se han podido demostrar para las
estructuras seudo vacíos energéticos entre la 5ª y la 6ª banda que
son mayores que en la EVR equivalente topológicamente. Los cálculos
se han llevado a cabo con la ayuda del software MIT
Photonic-Bands (MPB) (que se puede conseguir en
http://ab-initio.mit.edu/mpb), que es conocido en el
estado de la técnica (S. G. Jonson y J. D. Joannopoulos en Optics
Express 8 (2000) 173). Típicamente, se han calculado 10 bandas con
los parámetros tamaño de tamiz ("grid-size")
(16 16 16), tamaño de malla ("mesh-size") 7 y
tolerancia ("tolerance") 10^{-7}.
Claims (16)
1. Cristal fotónico cuya estructura es
topológicamente equivalente a la estructura inversa de un cuerpo de
molde convexo en su mayor parte, caracterizado porque
- -
- posee una estructura convexa en su mayor parte y
- -
- presenta un vacío energético o pseudovacío energético entre la 5ª y 6ª banda y/o
- -
- un vacío energético o pseudovacío energético entre la 8ª y 9ª banda,
en el que al menos un vacío energético o
pseudovacío energético es mayor que el de la estructura inversa
compuesta por el mismo material que el cristal fotónico del cuerpo
de molde convexo en su mayor parte.
2. Procedimiento para la fabricación de un
cristal fotónico, partiendo de un cuerpo de molde convexo en su
mayor parte, que comprende las etapas
- (A)
- Penetración de un precursor de matriz en los espacios huecos del cuerpo de molde convexo;
- (B)
- Conversión del precursor de la matriz a conformador de la matriz;
- (C)
- Redistribución del precursor de la matriz/conformador de la matriz que se encuentra en los espacios huecos y/o de sus etapas intermedias conservando la topología;
- (D)
- Retirada del cuerpo de molde.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en
el que las etapas (C) y (D) se llevan a cabo de modo
simultáneo.
4. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3,
en el que el conformador de matriz introducido no rellena
completamente los espacios huecos del cuerpo de molde.
5. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 4, en la que la retirada del cuerpo de molde
(C) se lleva a cabo por medio de calcinación, decapado o
disolución.
6. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 5, en el que la redistribución (B) que mantiene
la topología se lleva a cabo por medio de la contracción durante el
calcinado, secado y/o condensación del precursor de la matriz.
7. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 6, en la que la calcinación se lleva a cabo a
temperaturas de 450 a 700ºC en el transcurso de un intervalo
temporal de 2 a 12 h.
8. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 7, en el que el precursor de la matriz
comprende al menos un compuesto que se selecciona del grupo
compuesto por
- (i)
- Óxidos metálicos de la fórmula general M^{n+}(^{-}OR)_{n}, siendo R un grupo hidrocarburo ramificado o no ramificado con 1 a 12 átomos de carbono, y siendo M un metal que se selecciona de los grupos IIb, IIIa, IIIb, IVa, IVb y VIIIb del sistema periódico de los elementos;
- (ii)
- Halogenuros y nitratos de metal de la fórmula general M^{n+}(X^{-})_{n}, siendo X un ión halogenuro, seleccionado de entre F, Cl^{-}, Br^{-} e I^{-} o un ión nitrato (NO_{3}^{-}), y siendo M un metal que se selecciona del grupo IIb, IIIa, IIIb, IVa, IVb y VIIIb del sistema periódico de los elementos.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, en
el que el precursor de la matriz comprende al menos un compuesto
que se selecciona del grupo compuesto por isopropóxido de titanio,
cloruro de aluminio, nitrato de aluminio, cloruro de hierro (III) y
nitrato de hierro (III).
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 2 a 9, en el que al precursor de la matriz se le
añade al menos un disolvente que está seleccionado del grupo
compuesto por metanol, etanol, 1- ó 2-propanol, y
1-, 2- o terc.-butanol.
11. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 10, en el que el cuerpo de molde presenta una
estructura de ópalo.
12. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 11, en el que el cuerpo de molde está formado
por polímeros u óxidos inorgánicos que están seleccionados del grupo
formado por poliestireno, poli(metacrilato de metilo) (PMMA),
poli(divinilbenceno),
poli(estireno-co-divinilbenceno),
resina de melamina y dióxido de
silicio.
silicio.
13. Cristal fotónico que se puede obtener por un
procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 12,
caracterizado porque
- -
- posee una estructura convexa en su mayor parte y
- -
- presenta un vacío energético o pseudovacío energético entre la 5ª y 6ª banda y/o
- -
- un vacío energético o pseudovacío energético entre la 8ª y 9ª banda.
14. Cristal fotónico según cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 13, caracterizado porque éste presenta
al mismo tiempo varios vacíos energéticos.
15. Cristal fotónico según una de las
reivindicaciones 1 a 13 ó 14, que comprende piezas parciales a modo
de cilindro, que están unidas entre sí.
16. Uso de un cristal fotónico según cualquiera
de las reivindicaciones 1 ó 13 a 15 como resonador láser, matriz
para guías de ondas fibroópticas, pigmento opalescente, divisor de
haz o filtro espectral o como parte constituyente de los
dispositivos mencionados anteriormente.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10204318A DE10204318A1 (de) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | Photonische Kristalle mit Skelettstruktur |
| DE10204318 | 2002-02-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2268375T3 true ES2268375T3 (es) | 2007-03-16 |
Family
ID=27588295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES03734709T Expired - Lifetime ES2268375T3 (es) | 2002-02-01 | 2003-01-29 | Cristales fotonicos con estrucura de esquelo. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20050226806A1 (es) |
| EP (1) | EP1470441B1 (es) |
| JP (1) | JP2005516254A (es) |
| AT (1) | ATE333104T1 (es) |
| CA (1) | CA2475241A1 (es) |
| DE (2) | DE10204318A1 (es) |
| ES (1) | ES2268375T3 (es) |
| WO (1) | WO2003065094A1 (es) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1295798C (zh) * | 2004-02-20 | 2007-01-17 | 浙江大学 | 制备反蛋白石光子晶体异质结薄膜的方法 |
| DE102004052456B4 (de) * | 2004-09-30 | 2007-12-20 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Strahlungsemittierendes Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung |
| JP2006243343A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Ricoh Co Ltd | 光学装置およびその製造方法 |
| BRPI0811736A2 (pt) * | 2007-05-18 | 2014-11-18 | Unilever Nv | Cristais coloidais inversos; processo para a produção de cristais coloidais inversos; uso de cristais coloidais inversos; composição colorante; formulação de impressão; formulação para cuidado pessoal e/ou formulação para cosmético; impressão de segurança e/ou tinta para revestimento; uso de composição colorante; e substrato impresso e/ou revestido com uma composição colorante |
| JP5905033B2 (ja) * | 2011-02-24 | 2016-04-20 | ナショナル ユニバーシティ オブ シンガポール | 光反射布地材料、及び光反射布地材料を形成する方法 |
| US9453942B2 (en) | 2012-06-08 | 2016-09-27 | National University Of Singapore | Inverse opal structures and methods for their preparation and use |
| CN103805948B (zh) * | 2014-01-20 | 2015-12-02 | 福建阿石创新材料股份有限公司 | 一种钛晶体烧结模具 |
| CN107655813B (zh) * | 2017-11-09 | 2020-06-16 | 东南大学 | 基于反蛋白石结构水凝胶的心肌细胞检测方法及其应用 |
| CN110932091B (zh) * | 2019-12-06 | 2020-10-09 | 北京大学 | 一种基于能带反转光场限制效应的拓扑体态激光器及方法 |
| CN112285822B (zh) * | 2020-10-23 | 2022-06-17 | 常州工业职业技术学院 | 一种非厄米调制下二维光子晶体的拓扑态结构 |
| CN112925058B (zh) * | 2021-01-22 | 2022-03-04 | 中山大学 | 一种基于零维拓扑角态的光子晶体窄带滤波器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6261469B1 (en) * | 1998-10-13 | 2001-07-17 | Honeywell International Inc. | Three dimensionally periodic structural assemblies on nanometer and longer scales |
| TWI228179B (en) * | 1999-09-24 | 2005-02-21 | Toshiba Corp | Process and device for producing photonic crystal, and optical element |
-
2002
- 2002-02-01 DE DE10204318A patent/DE10204318A1/de not_active Ceased
-
2003
- 2003-01-29 CA CA002475241A patent/CA2475241A1/en not_active Abandoned
- 2003-01-29 EP EP03734709A patent/EP1470441B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-01-29 ES ES03734709T patent/ES2268375T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2003-01-29 WO PCT/EP2003/000861 patent/WO2003065094A1/de active IP Right Grant
- 2003-01-29 US US10/503,341 patent/US20050226806A1/en not_active Abandoned
- 2003-01-29 AT AT03734709T patent/ATE333104T1/de not_active IP Right Cessation
- 2003-01-29 DE DE50304214T patent/DE50304214D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2003-01-29 JP JP2003564630A patent/JP2005516254A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE50304214D1 (de) | 2006-08-24 |
| EP1470441A1 (de) | 2004-10-27 |
| DE10204318A1 (de) | 2003-08-14 |
| US20050226806A1 (en) | 2005-10-13 |
| ATE333104T1 (de) | 2006-08-15 |
| EP1470441B1 (de) | 2006-07-12 |
| JP2005516254A (ja) | 2005-06-02 |
| CA2475241A1 (en) | 2003-08-07 |
| WO2003065094A1 (de) | 2003-08-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2268375T3 (es) | Cristales fotonicos con estrucura de esquelo. | |
| Yoda et al. | Generation and annihilation of topologically protected bound states in the continuum and circularly polarized states by symmetry breaking | |
| Gratson et al. | Direct‐write assembly of three‐dimensional photonic crystals: conversion of polymer scaffolds to silicon hollow‐woodpile structures | |
| Diebel et al. | Conical diffraction and composite Lieb bosons in photonic lattices | |
| Yang et al. | Patterning porous oxides within microchannel networks | |
| US6541539B1 (en) | Hierarchically ordered porous oxides | |
| US6929764B2 (en) | Polymers having ordered, monodisperse pores and their corresponding ordered, monodisperse colloids | |
| US20020059897A1 (en) | Photonic band gap materials based on spiral posts in a lattice | |
| CA2507109A1 (en) | Method of synthesis of 3d silicon colloidal photonic crystals by micromolding in inverse silica opal (miso) | |
| WO2008034932A1 (es) | Procedimiento de preparación de multicapas con estructura mesoporosa ordenada, material así obtenido y utilización | |
| Lee et al. | Synthesis and assembly of nonspherical hollow silica colloids under confinement | |
| CN104297842B (zh) | 一种十字连杆与旋转正方杆的二维正方晶格光子晶体 | |
| US6893502B2 (en) | Apparatus and method for fabrication of photonic crystals | |
| JP2013212973A (ja) | メソ構造体、メソ構造体の製造方法、メソポーラス膜の製造方法、機能性シリカメソ構造体膜の製造方法、シリカメソ構造体膜、メソポーラスシリカ膜 | |
| Espinha et al. | One-step-process composite colloidal monolayers and further processing aiming at porous membranes | |
| Nolte et al. | Photonic crystal devices with multiple dyes by consecutive local infiltration of single pores | |
| Katsarakis et al. | Two-dimensional metallic photonic band-gap crystals fabricated by LIGA | |
| Zhu et al. | Mesoscopic photonic crystals made of TiO2 hollow spheres connected by cylindrical tubes | |
| Lu et al. | Generation of exciton-polaritons in ZnO microcrystallines using second-harmonic generation | |
| Zhu et al. | Synthesis and photonic band calculations of NCP face-centered cubic photonic crystals of TiO2 hollow spheres | |
| Kulkarni et al. | Some Special Nanomaterials | |
| Li et al. | Solution-processable three-dimensionally macroporous KTiOPO4/SiO2 inverse opal powders with enhanced second harmonic emission | |
| KR100566420B1 (ko) | 제올라이트에 쌍극자형 비선형광학 분자를 일정한배향으로 정렬하여 내포시킨 복합체 및 이의 제조 방법 | |
| JP5334090B2 (ja) | ナノオーダーサイズの三次元周期構造を有した三次元構造体 | |
| Hwang et al. | Advancing nanolasers based on topological cavities: vortex disclination nanolaser |