Inducción de fuerza electromagnética en un cristal fotónico 3D

Abstract

"En este trabajo estudiamos teóricamente la inducción de fuerzas electromagnéticas en cristales fotónicos tridimensionales cuando la luz incide normalmente sobre un conjunto de nanoesferas de SiO2 conocidas como ópalos artificiales. Investigamos la propagación electromagnética a lo largo de una dirección de alta simetría del cristal, específicamente a lo largo del eje del cristal [111] mediante la aproximación de onda escalar. Mostramos que la presión de radiación puede ser obtenida, tanto por el tensor de esfuerzos de Maxwell (que hace uso de las expresiones analíticas de los coeficientes de reflexión y transmisión obtenidos por la aproximación de onda escalar), como desde de la densidad de fuerza volumétrica de Lorentz. Los valores obtenidos de la presión de radiación en estas estructuras puede ser tan alta como 1,33 × 10−4N/m2, cuando la potencia del láser es 60 mW con tamaño de punto de 3 mm2. Con todo esto, esta tesis aporta al conocimiento científico el análisis teórico y el desarrollo experimental de cristales fotónicos dieléctricos 3D, con el fin de inducir un incremento en las fuerzas electromagnéticas para auto-oscilaciones de estas estructuras en la generación de energías mecánica y eléctrica"