リング型の Nanostructures の電界の相互作用: 先生との Ventsislav Valev インタビュー


Ventsislav Valev の研究教授、 Cavendish の実験室、ケンブリッジ大学先生。
対応する著者: vkv23@cam.ac.uk

この思考のリーダーのインタビューでは、 Ventsislav Valev 触媒作用、センサーおよび分析的な科学でアプリケーションがある nanostructured 表面の電場の 「ホットスポット」の彼の研究についての Soutter を決定する先生の話。

WS: nanostructured 表面の相互作用の研究に私達に背景を与えることができますか。

VV: こんにちは、質問への感謝。 自然な材料の光学的性質が原子および分子のようなブロックによって、決まることがおそらくわかっています。 それで、非常に同様に、人工的に設計された nanomaterials は nanoengineered 単位格子のそれらから特性を得ます。

ライトがそのような単位格子で照るとき、電磁石の振動は nanostructures 内の電子密度を運転し、それから、電子密度のこれらの変化は非常に異種の表面の電界 - ローカルフィールドのもとを構成します。

ローカル電界ラインを考慮すれば、それらのラインが 2 つの種類の nanostructures の領域で非常に混雑されるようになるのを見ます。 最初に、鋭い領域で、フィールドラインが幾何学的な抑制によってまとめられるコーナーまたは先端のような。 そして二番目に、電子料金がローカルフィールドのための強いソースを構成する最も高い電子密度の領域で。

混雑させたフィールドラインのこれらの領域は、 nanostructured 金属表面でローカルフィールド機能拡張に、対応し、 「ホットスポット」と一般に言われます。 これらのプロセスすべてはある魅惑的な結果があることができます。

WS: このフィールドではたらくことに何が引き付けましたか。

VV: 正直なところ、私は私が科学者になったずっと前に空想科学小説のファンでした。 子供として、私はスタートレックの実質の手持ち型の伝達者を見るには私が十分に長く住んでいること夢を見ることを覚えています; そして今私達に smartphones があります。 私を引き付けた何が nanophotonics のフィールドに空想科学小説からまっすぐに出るようであるそう多くの考えを追求することです。

私のフィールド内の同僚は室温でライトとの不可視性の覆うこと、浮揚、量の浮揚、念力移動、 Bose Einstein の凝縮物、光学計算、超解像度の顕微鏡、等のような事を追求しています。 私の後悔だけ、実用的な理由のために、私が私のフィールドの内でとてもエキサイティングのすべてに取り組むことができないことです。

リング型の nanostructures では、 「ホットスポット」は触媒作用および分析的なアプリケーションにはるかに魅力的な特性を提供する全構造のまわりで nanostructured 表面のその普通形式 delocalized。

WS: 最近の作業は 9 月の先端材料で出版されました - そのペーパーで出版される結果についての私達に言って下さい。

VV: 私達の作業はイメージ投射に今のところ第 2 調和的な世代別顕微鏡が付いている nanostructured 材料のホットスポット焦点を合わせてしまいました。 私達は多くの nanostructured デザインを調査し、従って多数のホットスポット観察しました。 それから私達はリング型の nanostructures への私達の注意を回し、はじめて、ホットスポットを見ませんでした。 その代り、全体のリングは目に見えるようになりました。 私達はホットスポットがどうなるか疑問に思いました。

この実験でリング型の nanostructures で照るライトが円形に分極されたことを指摘することは重要です。 これは軽いプロパゲートが、スペースで不動である nanostructure 光波からの回転電界を経験するのでことを意味します。 この電界が nanostructures の電荷密度を運転するように、多分電荷密度がリングに沿って回ったしかし私達。 それが本当、だけ点にもはや制限されませんでしたが、代りに分布したローカルフィールド機能拡張、か 「ホットスポット」がリングの全体の表面へ、まだそこことを意味します。

私達の仮説をテストするためには、私達は 2 組の独立した数値シミュレーションを行い、全く、円形に偏光の電界の回転がリング型の nanostructures の電荷密度で与えられることを両方とも示しました。 この動作は重要なアプリケーションの原因となることができます。

WS: 新しい発見はどんなアプリケーションがより広い科学のコミュニティであるでしようか。

VV: 一般的に、分子とホットスポット間の相互作用は大きい興味分子の光学的性質の集中させた光反応、触媒反応および極度な機能拡張を可能にするのでです。

しかしホットスポットは 2 つの本質的な限定に苦しみます: それらは余りに熱くなってもいく、小さい領域に制限されます。 すなわち、ローカルフィールド機能拡張からの熱は nanostructures を破壊でき、最初に光学的性質を高めてもらってもいい前に、分子に関しては、材料の表面のホットスポットを見つける必要があります。

リングの表面上のローカルフィールドの分配によって、私達の結果は両方の限定をアドレス指定するようです: 熱は表面へより均一に分布し、その全表面は分子との相互作用のために使用できるようになります。

WS: これらの発見は領域のより多くの研究の間違いなく原因となります。 作業の次のステップは何ですか。

VV: これまでは、私達の nano リングは非常に精密でしかし非常に高い方法である電子ビームリソグラフィによってなされました。 それが未来の材料の基本的な原則の実験室調査のために優秀な間、方法自体は実際にこれらの材料を作ることに使用してまずないです。 従って、次に、私達は他のタイプの nano リングを作り出すための方法への私達の注意を回します。 これは私が Cavendish の実験室で教授のジェレミー Baumberg グループに最近なぜ移動してしまったかケンブリッジの主な理由の 1 つです。

WS: 私達はどこで作業についてのより多くの情報を見つけてもいいですか。

VV: 私の個人的なウェブサイト www.valev.org は多分私達の現在の働きの最もよい資料源です。 将来、より多くの情報はまたケンブリッジの NanoPhotonics の中心のページで見つけることができます。

 

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

Last Update: 14. June 2013 12:29

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit