Espectros fractais em sistemas nanoestruturados e cristais fotônicos
AUTOR(ES)
Fábio Ferreira de Medeiros
DATA DE PUBLICAÇÃO
2007
RESUMO
O estudo das excitações elementares (fótons, fônons, plasmons, polaritons, polarons, excitons e magnons) em sólidos cristalinos e sistemas nanoestruturados, entre os quais destacamos os materiais isolantes, semicondutores e magnéticos, constitui um importante campo ativo na pesquisa em física do estado sólido e em física estatística. Dentro deste escopo, este trabalho possui duas vertentes distintas. Na primeira parte, estudamos a propagação dos polaritons de excitons em sistemas nanoestruturados formados por multicamadas periódicas e quasiperiódicas, a partir da descrição do comportamento dos seus modos de volume e de superfície em seus constituintes individuais. Através de cálculo analítico e numérico computacional, obtemos inicialmente os espectros de frequência dos polaritons de excitons nestas superestruturas. Posteriormente, investigamos como a quasiperiodicidade modifica a sua estrutura de bandas em relação ao caso periódico, induzindo os seus espectros a uma forma auto-similar, caracterizando a sua fractalidade / multifractalidade. Na segunda parte, apresentamos nossos resultados relacionados com os chamados cristais fotônicos, o análogo eletromagnético aos sistemas cristalinos eletrônicos. Vamos considerar os cristais fotônicos periódicos e quasiperiódicos, onde um dos seus componentes possui índice de refração negativo. Esta característica óptica inusitada é obtida quando a permissividade elétrica e a permeabilidade magnética são ambas negativas para a mesma faixa de freqüência angular ω da onda incidente. As curvas obtidas mostram como a transmissão da onda eletromagnética se modifica neste caso, com interessantes aspectos auto-similares. Além disso, analisamos as modificaçõe do espectro térmico de Planck usual, utilizando uma super-rede fotônica quasiperiódica como filtro.
ASSUNTO(S)
metamateriais radiação térmica nitretos polaritons de excitons Índice de refração negativo fisica super-redes nanoestruturadas quasiperiódicas plamons
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