Estudio de estructura de bandas en cristales fotónicos superconductores 2D usando polarización TM

Abstract

En el presente trabajo se desarrolla un estudio teórico de la estructuras de bandas en cristales fotónicos superconductores 2D a temperaturas de 5 K y 15 K, usando ondas planas de polarización TM incidentes sobre el cristal. Se utilizó el método de expansión en ondas planas (PWM) para obtener la relación de dispersión de las ondas electromagnéticas en una red compuesta de varillas superconductoras sólidas y huecas, dispuestas en redes cuadradas y triangulares sumergidas en una matriz de aire. También se consideran varillas superconductoras huecas, con un núcleo de material dieléctrico. Se asume que las varillas superconductoras están hechas del material Bi 1,85 Pb 0,35 Sr 2 Ca 2 Cu 3,1 O y , el cual es un superconductor de alta temperatura critica y cuya respuesta eléctrica está bien representada por el modelo de los dos fluidos, en donde los efectos de disipación a temperaturas suficientemente bajas, pueden despreciarse. Se compara las estructuras de bandas para ambos tipos de varillas y geómetras, donde se pudo observar la formación de nuevos band gaps fotónicos al cambar las varillas sólidas por huecas, esto particularmente para la disposición en una red cuadrada. En el caso de la red triangular, se encontró la desaparición de band gaps y su reaparición al sustituir las varillas sólidas por huecas. Se analizó la modificación de la estructura de bandas fotónicas debido a la variación de la constante dieléctrica del núcleo, en el caso de las varillas superconductoras huecas con núcleo dieléctrico.