Ikertzaileek banda lauko akoplamendu ultragogorra ikusi dute

Akoplamendu indartsu eta ultragogorra sortzen da argiaren eta materiaren arteko energia-trukea hain handia denean, non biek uzten baitiote modu independentean jokatzeari eta bien ezaugarriak konbinatzen dituzten modu hibridoak —polaritoi deritzenak— eratuz. Lan honetan, ikertzaileek akoplamendu ultragogorraren erregimenera heldu ziren, gainazal-plasmoiak —elektroi-oszilazio kolektiboak— substratu erdieroale batean doituz, haien erresonantzia-maiztasuna bat etor zedin gainean kokatutako kristal polarreko geruza fin baten kristal-sareko bibrazio optikoekin (fonoiekin). Lerrokatze hori lortzeak banda lauko akoplamendu ultragogorraren erantzuna ematen du. Horrek esan nahi du polaritoiaren egoera hibridoek ia energia (maiztasun) bera mantentzen dutela uhin-bektoreen tarte zabal batean, balio espezifikoetan bakarrik beharrean. Hori funtsezko aldea da ohiko akoplamendu ultragogorrarekin alderatuta; izan ere, polaritoiak momentuen espazioko eremu estu batean baino ez dira existitzen.

Efektu hori modu esperimentalean frogatzeko, lan-taldeak ponpaketa-zundaketa nanoespektroskopia erabili zuen. Teknika horretan, pultsu optiko batek materiala kitzikatzen du, eta bigarren pultsu optiko batek, denboran atzeratuta, erantzun optikoa espazio-bereizmenarekin neurtzen du eskala nanometrikoan. Infragorri hurbilean ponpaketa-pultsu bat erabili zen, InAs substratuan elektroi mugikorrak sortzeko fotoeszitazio bidez. Eramaile mugikorren kopurua handitzeak gainazaleko plasmoien erresonantzia-maiztasuna mugiarazten du, 50 nm-ko lodierako SiC geruzako fonoi optikoen geruzarekin bat eginez. Horri esker, banda lauko akoplamendu gogorraren erregimena lortzen da. Esperimentuak eredu teorikoekin osatu ziren, eta eredu horiek polaritoi hibridoen presentzia baieztatu zuten, momentu tarte zabal batean hedatzen direnak.

Akoplamendu gogor eta ultragogorra momentu tarte askotan lortzea —modu hibrido ugari aldi berean eraginkorki sortuz— onuragarria izan daiteke polaritoiek bultzatutako kimikarentzat, non argiaren eta materiaren arteko egoera hibridoek erreakzio kimikoen energia-paisaiak aldatzen baitituzte, bai eta argiaren eta materiaren arteko akoplamendu indartsu batek eragindako fase-trantsizioentzat ere, zeinak gai baitira material baten propietate fisikoak birmoldatzeko.