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Interactions de Champ Électrique sur Nanostructures De Forme Annulaire : Une Entrevue avec M. Ventsislav Valev


M. Ventsislav Valev, Associé de Recherches, Laboratoire de Cavendish, Université de Cambridge.
Auteur Correspondant : vkv23@cam.ac.uk

Dans cette entrevue de Leader d'Opinion, entretiens de M. Ventsislav Valev Pour Vouloir Soutter au sujet de sa recherche sur des « hotspots » dans les champs électriques sur les surfaces nanostructured, qui ont des applications dans la catalyse, les senseurs et la science analytique.

LE WS : Pouvez-vous nous donner un certain mouvement propre à votre recherche sur des interactions sur les surfaces nanostructured ?

VV : Salut, et des mercis de votre question. Vous savez probablement que les propriétés optiques des matériaux naturels dépendent de leurs synthons, tels que des atomes et des molécules. Bien, très assimilé, les nanomaterials artificiellement conçus dérivent leurs propriétés de ceux des cellules d'ensemble nanoengineered.

Quand la lumière brille sur de telles cellules d'ensemble, ses vibrations électromagnétiques pilotent la densité d'électrons dans les nanostructures et, consécutivement, ces variations de densité d'électrons constituent la source de champ électrique extérieur très non homogène - la zone locale.

Si vous considérez les lignes locales de champ électrique, vous verriez ces lignes devenir très serrées dans deux tris des régions sur les nanostructures. D'abord, dans les régions tranchantes, telles que des coins ou des extrémités, où les lignes de zone sont rassemblées par des contraintes géométriques. Et en second lieu, dans les régions de la densité d'électrons la plus élevée, où les frais d'électron constituent des sources intenses pour la zone locale.

Ces régions des lignes de zone serrées, à la surface métallique nanostructured, correspondent aux améliorations de zone locale et désigné généralement sous le nom des « hotspots ». Tous ces procédés peuvent avoir quelques conséquences fascinantes.

LE WS : Que vous a attiré à fonctionner dans ce domaine ?

VV : Pour être honnête, J'étais un ventilateur de la science-fiction longtemps avant que Je sois devenu un scientifique. En Tant Qu'enfant, Je me rappelle de rêver que Je vivrais assez longtemps pour voir les communicateurs tenus dans la main de Star Trek réel ; et maintenant nous avons des smartphones. Ce Qui m'a attiré à la zone du nanophotonics est qu'il poursuit tant d'idées qui semblent sortir droit la science-fiction.

Les Collègues dans ma zone poursuivent des choses comme la dissimulation d'invisibilité, la lévitation avec la lumière, la lévitation de tranche de temps, la téléportation, les condensats de Bose-Einstein à la température ambiante, calculer optique, les microscopes de superbe-définition, Etc. Mon seulement regret est que, pour des raisons pratiques, Je ne peux pas travailler sur tout qui excite ainsi dans ma zone.

Dans des nanostructures de forme annulaire, les « hotspots » cette normalement forme sur les surfaces nanostructured delocalized autour de la structure entière, fournissant des propriétés beaucoup plus attrayantes pour la catalyse et les applications analytiques.

LE WS : Vos travaux récents ont été publiés en Matériaux Avancés en septembre - dites-nous au sujet des résultats publiés en cet article.

VV : Notre travail jusqu'ici a été concentré sur la représentation les hotspots sur les matériaux nanostructured avec un deuxième microscope harmonique de rétablissement. Nous avons étudié beaucoup de designs nanostructured et avons par conséquent observé un grand nombre de hotspots. Alors nous avons tourné notre attention aux nanostructures de forme annulaire et, pour la première fois, nous n'avons vu aucun hotspots. Au Lieu De Cela, les sonneries entières sont devenues visibles. Nous nous sommes demandés ce qui était arrivé aux hotspots.

Il est important de préciser cela dans cette expérience que la lumière brillant sur les nanostructures de forme annulaire s'est circulairement polarisée. Ceci signifie que, car les propagations légères, un nanostructure qui est immobile dans l'espace remarqueront un champ électrique tournant de l'onde lumineuse. Comme ce champ électrique pilote la densité de charge des nanostructures, nous cependant que peut-être la densité de charge a été tournés le long des sonneries. Si c'étaient vrai, il signifierait que les améliorations de zone locale, ou des « hotspots », toujours là, seulement elles n'ont été plus logées aux endroits, mais au lieu ont été répartis sur la surface totale des sonneries.

Afin d'évaluer notre hypothèse, nous avons exécuté deux ensembles de simulations numériques indépendantes et les deux ont expliqué que, en effet, la rotation du champ électrique de la lumière circulairement polarisée est transmise sur la densité de charge des nanostructures de forme annulaire. Ce comportement a pu mener aux applications significatives.

LE WS : Quelles applications vos découvertes neuves ont-elles pu avoir dans la communauté plus large de la science ?

VV : D'une façon générale, les interactions entre les molécules et les hotspots sont d'intérêt grand parce qu'elles permettent des réactions photochimiques localisées, des réactions catalytiques et l'amélioration extrême des propriétés optiques des molécules.

Les Hotspots cependant souffrent deux limitations intrinsèques : ils peuvent devenir trop chauds et ils sont logés à de petites zones. En d'autres termes, la chaleur des améliorations de zone locale peut détruire les nanostructures et, quant aux molécules, avant qu'ils puissent avoir leurs propriétés optiques améliorées, d'abord, elles doivent trouver les hotspots sur la surface du matériau.

En distribuant la zone locale au-dessus de la surface des sonneries, nos résultats semblent adresser les deux limitations : la chaleur plus uniformément est répartie sur la surface et cette surface entière devient disponible pour des interactions avec des molécules.

LE WS : Ces découvertes introduiront ensuite sans doute plus de recherche dans la zone. Quelle est la prochaine phase dans votre travail ?

VV : Jusqu'ici, nos sonneries nanoes ont été effectuées par la lithographie de faisceau d'électrons, qui est une méthode très précise mais très chère. Tandis Qu'elle est excellente pour des études de laboratoire des principes fondamentaux de futurs matériaux, la méthode elle-même est peu susceptible d'être utilisée pour effectuer réellement ces matériaux. Par Conséquent, ensuite, nous tournerons notre attention à d'autres types de méthodes pour produire les sonneries nanoes. C'est l'une des raisons principales pourquoi J'ai récent déménagé au groupe de Prof. Jeremy Baumberg au laboratoire de Cavendish, à Cambridge.

LE WS : Où pouvons-nous trouver plus d'informations sur votre travail ?

VV : Mon site Web personnel www.valev.org est peut-être la bonne source d'informations sur notre travail actuel. À l'avenir, plus d'information a pu également être trouvée à la page du Centre de NanoPhotonics à Cambridge.

 

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

Last Update: 14. June 2013 12:18

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