Bij gebrek aan een alternatief moeten natuurkundigen tot nog toe rekenmodellen gebruiken voor fotonische kristallen die uitgaan van oneindige afmetingen. Mesa+-onderzoekers hebben nu in Physical Review B een methode beschreven die wel met eindige afmetingen rekening houdt. Daarmee kunnen ze effecten verklaren die veroorzaakt worden door lokale toestanden.
Licht ontstaat door de spontane emissie van fotonen wanneer een aangeslagen elektron vervalt naar een lagere energietoestand. Fotonische kristallen, nanostructuren gemaakt van materialen met verschillende brekingsindices, kunnen deze spontane uitzending van fotonen in hoge mate sturen. Maar omdat de modellen uitgaan van oneindige afmetingen, is het soms lastig om hier goed aan te rekenen. In een fotonisch kristal dat oneindig groot is, zijn fotonen bijvoorbeeld theoretisch voor de eeuwigheid op te sluiten.
Elahe Yeganegi en collega’s pasten de modellen aan zodat er wel rekening gehouden kan worden met de afmetingen. Hieruit blijkt onder meer hoe de grootte, de positie en de opbouw van een fotonisch kristal de spontane emissie van fotonen beïnvloeden.