Elektrischer Bereich-Interaktionen auf Ringförmigem Nanostructures: Ein Interview mit Dr. Ventsislav Valev


Dr. Ventsislav Valev, Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Cavendish-Labor, Universität von Cambridge.
Entsprechender Autor: vkv23@cam.ac.uk

In diesem Vordenkerinterview Gespräche Dr. Ventsislav Valev, zum von Soutter über seine Forschung auf „Krisenherden“ auf den elektrischen Gebieten auf nanostructured Oberflächen Gewillt Zu Sein, die Anwendungen in der Katalyse, in den Fühlern und in der analytischen Wissenschaft haben.

WS: Können Sie uns etwas Hintergrund zu Ihrer Forschung auf Interaktionen auf nanostructured Oberflächen geben?

VV: Hallo Werden Sie und Dank für Ihre Frage. Sie wissen vermutlich, dass die optischen Eigenschaften von natürlichen Materialien von ihren Bausteinen, wie Atomen und Molekülen abhängen. Gut sehr ähnlich, berechnen künstlich ausgeführte Nanomaterials ihre Eigenschaften von denen von nanoengineered Gerätenzellen.

Wenn heller Glanz auf solchen Gerätenzellen, seine elektromagnetischen Oszillationen die Elektronendichte innerhalb der nanostructures und der Reihe nach treibt dieser Varianten der Elektronendichte setzen Sie die Quelle eines sehr nicht homogenen elektrischen Oberflächenbereichs - der lokale Bereich fest.

Wenn Sie die lokalen Zeilen des elektrischen Bereichs betrachten, würden Sie jene Zeilen sehen, sehr gedrängt in zwei Sortierungen von Regionen auf den nanostructures zu werden. Zuerst in den scharfen Regionen, wie Ecken oder Spitzen, in denen die Bereichzeilen zusammen durch geometrische Beschränkungen gezogen werden. Und an zweiter Stelle, in den Regionen der höchsten Elektronendichte, in der die Elektronladungen starke Quellen für den lokalen Bereich festsetzen.

Diese Regionen von gedrängten Bereichzeilen, an der nanostructured Metalloberfläche, entsprechen Verbesserungen des lokalen Bereichs und gekennzeichnet geläufig als „Krisenherde“. Alle diese Prozesse können etwas faszinierende Konsequenzen haben.

WS: Was zog Sie zum Arbeiten auf diesem Gebiet an?

VV: Um ehrlich zu sein, war Ich ein Zukunftsromanventilator lange zuvor Ich ein Wissenschaftler wurde. Als Kind erinnere mich Ich zu träumen, dass Ich lang genug leben würde, um wirkliche Star Trek-Handverbindungen zu sehen; und jetzt haben wir Smartphones. Was mich zum Bereich von nanophotonics anzog, ist, dass es so viele Ideen ausübt, die scheinen, aus Zukunftsromanen heraus gerade zu kommen.

Kollegen innerhalb meines Bereichs üben Sachen wie Unsichtbarkeitsmit Leuchte verbergen, Levitation, Quantumslevitation, Teleportation, Bose-Einstein-Kondensate bei Zimmertemperatur, optisches rechnen, Superauflösung Mikroskope, Usw. aus. Mein nur Bedauern ist, dass, aus praktischen Gründen, Ich nicht an alles arbeiten kann, das innerhalb meines Bereichs so aufregend ist.

In den ringförmigen nanostructures delocalized die „Krisenherde“ dieses normalerweise Formular auf nanostructured Oberflächen um die ganze Zelle und stellen viel attraktivere Eigenschaften für Katalyse und analytische Anwendungen bereit.

WS: Ihre rezente Arbeit wurde im Fortgeschrittenen Werkstoff im September veröffentlicht - teilen Sie uns über die Ergebnisse mit, die in diesem Papier veröffentlicht werden.

VV: Unsere Arbeit bis jetzt ist auf Darstellung die Krisenherde auf nanostructured Materialien mit einem zweiten harmonischen Generationsmikroskop gerichtet worden. Wir haben viele nanostructured Auslegungen studiert und infolgedessen vielen Krisenherden beobachtet. Dann drehten wir unsere Aufmerksamkeit zu den ringförmigen nanostructures und zum ersten Mal sahen wir keine Krisenherde. Stattdessen wurden die gesamten Ringe sichtbar. Wir wunderten uns, was den Krisenherden geschehen war.

Es ist wichtig, zu unterstreichen, dass in diesem Experiment die Leuchte, die auf den ringförmigen nanostructures glänzt, Kreis- polarisiert wurde. Dies heißt, dass, da die hellen Propagates, ein nanostructure, das im Platz unbeweglich ist, einen rotierenden elektrischen Bereich von der Lichtwelle erfahren. Wie dieser elektrische Bereich die Ladungsdichte der nanostructures treibt, wir zwar, die möglicherweise die Ladungsdichte entlang die Ringe rotiert wurde. Wenn das wahr waren, würde es bedeuten, dass die Verbesserungen des lokalen Bereichs oder „die Krisenherde“, noch dort, nur sie nicht mehr auf Stellen begrenzt wurden, aber stattdessen über die gesamte Oberfläche der Ringe verteilt wurden.

Um unsere Hypothese zu prüfen, führten wir zwei Sets der unabhängigen numerischen Simulationen durch und beide zeigten dass tatsächlich die Rotation des elektrischen Bereichs der Kreis- polarisierten Leuchte auf der Ladungsdichte der ringförmigen nanostructures zugeteilt wird. Dieses Verhalten konnte zu beträchtliche Anwendungen führen.

WS: Welche Anwendungen konnten Ihre neuen Entdeckungen in der breiteren Wissenschaftsgemeinschaft haben?

VV: Im Allgemeinen sind die Interaktionen zwischen Molekülen und Krisenherden von den großen Zinsen, weil sie lokalisierte photochemische Reaktionen, katalytische Reaktionen und extreme Verbesserung der optischen Eigenschaften der Moleküle erlauben.

Krisenherde erleiden jedoch zwei tatsächliche Beschränkungen: sie können zu heiß werden und sie werden auf kleinen Bereichen begrenzt. Das heißt, kann die Wärme von den Verbesserungen des lokalen Bereichs die nanostructures zerstören und, was die Moleküle anbetrifft, bevor sie ihre optischen Eigenschaften erhöhen lassen können zuerst sie müssen die Krisenherde auf der Oberfläche des Materials finden.

Indem sie den lokalen Bereich über der Oberfläche der Ringe verteilen, scheinen unsere Ergebnisse, beide Beschränkungen zu adressieren: die Wärme wird gleichmäßig über die Oberfläche verteilt und diese ganze Oberfläche wird für Interaktionen mit Molekülen erhältlich.

WS: Diese Entdeckungen führen ohne Zweifel ein zu mehr Forschung im Bereich. Was ist der nächste Schritt in Ihrer Arbeit?

VV: Bis jetzt wurden unsere Nano-Ringe durch Elektronenstrahllithographie gemacht, die eine sehr genaue aber sehr teure Methode ist. Während sie für Laboruntersuchungen der zugrunde liegenden Prinzipien der zukünftigen Materialien ausgezeichnet ist, ist die Methode selbst unwahrscheinlich, für diese Materialien wirklich machen verwendet zu werden. Deshalb als Nächstes drehen wir unsere Aufmerksamkeit zu anderen Baumustern Methoden für das Produzieren von Nano-Ringen. Dieses ist einer der Hauptgründe, warum Ich vor kurzem auf die Gruppe von Prof Jeremy Baumberg am Cavendish-Labor umgezogen bin, in Cambridge.

WS: Wo können wir mehr Informationen über Ihre Arbeit finden?

VV: Meine persönliche Website www.valev.org ist möglicherweise die beste Informationsquelle auf unserer aktuellen Arbeit. In der Zukunft konnten mehr Informationen auf der Seite der NanoPhotonics-Mitte in Cambridge auch gefunden werden.

 

Date Added: Oct 24, 2012 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 12:22

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