Resumen de Halide eutectics: self-assembled polaritonic metamaterials and their optical properties in the infrared
El objetivo de este trabajo es explorar las posibilidades de los haluros alcalinos solidificados direccionalmente como metamateriales polaritónicos y en fotónica en el rango infrarrojo, ofreciendo nuevas vías de control de la radiación electromagnética de THz y del diseño de dispositivos.
En una primera parte de este trabajo nos centraremos en la fabricación artificial de varios sistemas eutécticos dieléctrico-dieléctrico seleccionados, combinando que pueden ser direccionalmente solidificados dentro del régimen de crecimiento acoplado (que conduce a una microestructura fibrilar alineada regular ordenada, con tamaño de fase apropiado para los efectos deseados en el infrarrojo) y presentan las características requeridas en el rango polaritónico. Se caracterizará su microestructura y comportamiento óptico en los THz y se describirán algunas propiedades que ofrecen de tipo metamaterial. Los materiales polaritónicos elegidos para este propósito son: NaCl-LiF, KCl-LiF y NaCl-LIF-CaF2.
En una segunda parte, exploraremos un ataque selectivo y proceso de metalización de los mencionados materiales eutécticos y abriremos una vía para la fabricación de materiales metal-dieléctrico basados en la técnica de autoensamblaje de solidificación direcccional. Concretamente se caracterizarán materiales en 2D de Au-LiF y Al-LiF en el infrarrojo. Presentamos una estructura macroscópica en 2D con una ventana de transmitancia sintonizable en los THz apoyada en la base teórica de la Absorption Induced Transparency (AIT).
Por último, los sistemas eutécticos LiF-LiYF4 y LiF-LiGdF4 han sido seleccionados para su estudio dado que permiten un dopaje selectivo de iones de tierras raras en sus matrices respectivas, LiYF4 y LiGdF4. En este trabajo se han explorado su procesabilidad y características microestructurales con y sin dopaje de ErF3. Asimismo, presentamos un procedimiento sencillo de ataque acuoso selectivo en secciones pulidas para generar superficies microperforadas de tamaño de agujero predefinido en las matrices LiYF4 y LiGdF4. En trabajos futuros (a través del control de la microestructura y del tamaño de fase), podría lograrse una optimización del guiado, luminiscencia o propiedades de laseo de estos materiales.
