Profiter du désordre pour piéger au même endroit le son et la lumière
Des physiciens proposent une approche nouvelle pour piéger des ondes lumineuses et acoustiques au même endroit en utilisant un empilement approximativement périodique de deux matériaux. Ils montrent que non seulement la lumière et le son peuvent être piégés au même endroit à l'échelle nanométrique, mais également que leur interaction est renforcée.
Les ondes lumineuses se propagent dans les matériaux et si ceux-ci comportent une périodicité dans leur structure de longueur comparable à la longueur d’onde de la lumière, leur propagation peut être contrôlée. L’existence d’un désordre peut de plus conduire à la localisation des ondes : c’est la localisation dite d’Anderson. De même, les ondes acoustiques – qui mettent en oeuvre le mouvement des atomes et qui sont une généralisation des ondes sonores jusqu’à des fréquences micro-ondes, peuvent se propager ou être localisées. Dans ce travail, grâce à une nouvelle collaboration réunissant un physicien spécialiste de l’interaction des ondes acoustiques avec la lumière du Centre de nanosciences et nanotechnologies (C2N, CNRS/Université Paris-Sud) et des physiciens barcelonais spécialistes de la localisation d’Anderson, les chercheurs ont trouvé une structure périodique composée d’un empilement de couches nanométriques de GaAs et d’AlAs possédant un certain degré de désordre et permettant la co-localisation de ces deux types d’ondes. Alors que cette co-localisation était déjà réalisée au sein de cavités nanométriques, cette nouvelle approche permettra de s’affranchir de certaines difficultés de réalisation des nanostructures et d’exploiter plus facilement les atouts de l’interaction entre son et lumière.