Cristales fotónicos quirales

La estructura multicapa presente en la cutícula de algunos artró podos se conoce como estructura de Bouligand. Se trata de un sistema quiral, cuyas capas sucesivas se disponen con orientaciones distintas, gradualmente rotadas. Presenta propiedades ópticas similares a las de los cristales fotónicos, lo cual resulta en la formación de bandas de energía permitidas y brechas prohibidas en la relación de dispersión de los fotones. Se modeló primero una capa isotrópica que se comporta como un dieléctrico transparente y se formuló el método de la matriz de transferencia para analizar la propagación de un campo electro magnético a través de ella. Se generalizó la matriz de transferencia a películas anisotrópicas cuyos ejes principales estuviesen alineados a un sistema de ejes cartesianos dado. Mediante el empleo de matrices de rotación se generalizó la matriz de transferencia a películas anisotrópi cas orientadas arbitrariamente. Mediante la multiplicación sucesiva de matrices rotadas que representan a cada capa, obtuvimos la matriz de transferencia de un periodo de la estructura de Bouligand. Con ésta se pueden calcular propiedades ópticas como la relación de dispersión fotónica y los espectros de reflectancia y transmitancia. Se obtuvo la relación de dispersión de manera numérica y se verificó mediante una formulación analítica alterenativa basada en la ecuación de onda en el seno de un sistema con una función dieléctrica helicoidal. Se obtuvieron imágenes de la cutícula de una mosca iridiscente obtenidas mediante microscopía electrónica con la intención de identificar las estructuras fotónicas.