Le contrôle de l'interaction lumière-matière est au cœur des phénomènes et technologies fondamentaux tels que la photosynthèse, laser, LED et cellules solaires. Les chercheurs du City College de New York ont ​​maintenant démontré une nouvelle classe de médias artificiels appelés hypercristaux photoniques qui peuvent contrôler l'interaction lumière-matière de manière sans précédent.

Cela pourrait conduire à des avantages tels que des LED ultrarapides pour le Li-Fi (une technologie sans fil qui transmet des données à haute vitesse en utilisant la communication par la lumière visible), une meilleure absorption dans les cellules solaires et le développement d'émetteurs de photons uniques pour le traitement de l'information quantique, dit Vinod M. Menon, professeur de physique à la Division des sciences du City College qui a dirigé la recherche.

Les cristaux photoniques et les métamatériaux sont deux des matériaux artificiels les plus connus utilisés pour manipuler la lumière. Cependant, ils souffrent d'inconvénients tels qu'une limitation de la bande passante et une faible émission lumineuse. Dans leurs recherches, Menon et son équipe ont surmonté ces inconvénients en développant des hypercristaux qui prennent le meilleur des cristaux photoniques et des métamatériaux et font encore mieux. Ils ont démontré une augmentation significative du taux d'émission lumineuse et de l'intensité des nanomatériaux intégrés à l'intérieur des hypercristaux.

Les propriétés émergentes des hypercristaux découlent de la combinaison unique des échelles de longueur des caractéristiques de l'hypercristal ainsi que des propriétés inhérentes des structures nanométriques.

La recherche du CCNY apparaît dans le dernier numéro du Actes de l'Académie nationale des sciences .

L'équipe comprenait des étudiants diplômés Tal Galfsky et Jie Gu du groupe de recherche de Menon au département de physique du CCNY et Evgenii Narimanov (Université Purdue), qui a le premier prédit théoriquement les hypercristaux. La recherche a été soutenue par le bureau de recherche de l'armée, le programme MRSEC de la National Science Foundation - Division of Materials Research, et la Fondation Gordon et Betty Moore.