Une équipe internationale dirigée par des chercheurs de l'Université d'Oviedo et du Centre de recherche en nanomatériaux et nanotechnologies (CINN-CSIC) a découvert une méthode efficace pour contrôler la fréquence de la lumière confinée à l'échelle nanométrique sous la forme de phonons polaritons (lumière couplée à vibrations dans le cristal). Les résultats sont maintenant publiés dans Matériaux naturels .

La recherche avec la nanolumière basée sur les polaritons de phonons s'est considérablement développée ces dernières années grâce à l'utilisation de nanomatériaux structurés en feuille comme le graphène, nitrure de bore ou trioxyde de molybdène :les matériaux dits de van der Waals. La nanolumière basée sur des polaritons de phonons est très prometteuse car elle peut vivre plus longtemps que d'autres formes de nanolumière, mais l'un des principaux inconvénients des applications technologiques de cette nanolumière à base de polaritons de phonons est les gammes de fréquences limitées caractéristiques de chaque matériau, il n'existe que dans la région de fréquence étroite.

Mais maintenant, une équipe internationale a proposé une nouvelle méthode qui permet d'étendre largement cette gamme de fréquences de travail des polaritons de phonons dans les matériaux de van der Waals. Il s'agit de l'intercalation d'atomes alcalins et alcalino-terreux, comme le sodium, calcium ou lithium, dans la structure laminaire du matériau pentaoxyde de vanadium van der Waals, permettant ainsi de modifier ses liaisons atomiques et par conséquent ses propriétés optiques.

Considérant qu'une grande variété d'ions et de contenus ioniques peuvent être intercalés dans des matériaux stratifiés, on peut s'attendre à une réponse spectrale à la demande des polaritons de phonons dans les matériaux de van der Waals, couvrant à terme toute la gamme moyen infrarouge, quelque chose de critique pour le domaine émergent de la photonique phonon polariton.

La découverte, publié dans la revue Matériaux naturels , permettra de progresser dans le développement de technologies photoniques compactes, tels que les capteurs biologiques à haute sensibilité ou les technologies de l'information et de la communication à l'échelle nanométrique.