Elkraften Sätter In Växelverkan på Ringa-Formade Nanostructures: En Intervju med Dr. Ventsislav Valev


Dr. Ventsislav Valev, ForskningBundsförvant, Cavendish Laboratorium, Universitetar av Cambridge.
Motsvarande författare: vkv23@cam.ac.uk

I denna TankeLedareintervju sätter in samtal för Dr Ventsislav Valev som Ska Soutter om hans forskning på ”hotspots” i elektriska, på nanostructured ytbehandlar, som har applikationer i catalysis, avkännare och analytisk vetenskap.

WS: Kan du ge oss som någon bakgrund till din forskning på växelverkan på nanostructured ytbehandlar?

VV: Högt Ska och tack för ditt ifrågasätter. Du vet antagligen att den optiska rekvisitan av naturliga material beror på deras byggande kvarter, liksom atoms och molekylar. Välla Fram mycket på motsvarande sätt, konstgjort iscensatte nanomaterials härleder deras rekvisita från de av nanoengineered enhetsceller.

När ljusa sken på sådan enhetsceller, dess elektromagnetiska svängningar kör elektrontätheten inom nanostructuresna, och, i sin tur, dessa variationer av elektrontäthet utgör källan av ett mycket inhomogeneous ytbehandlar elkraft sätter in - lokalen sätter in.

Om du betraktar lokalelkraften, sätta in fodrar, dig skulle ser att de fodrar blivet mycket trängde ihop itu sorterar av regioner på nanostructuresna. Först i korregionerna, liksom tränga någon, eller spetsar, var sätta in fodrar, dras tillsammans av geometriska tvång. Och understödja, i regionerna av högst elektrontäthet, var elektronladdningarna utgör starka källor för lokalen sätter in.

Dessa regioner av fullsatt sätter in fodrar, på nanostructured belägga med metall ytbehandlar, motsvarar till lokalen sätter in förbättringar och ses gemensamt till som ”hotspots”. Alla dessa bearbetar kan ha några fascinerande följder.

WS: Tilldrog Vad dig till arbetet i denna sätter in?

VV: Att vara ärlig, var Jag en science fläktar long, för Jag blev en forskare. Som ett barn minns Jag att drömma att Jag skulle direkt long nog för att se verkliga Star Trek handheld meddelare; och nu har vi smartphones. Vad tilldrog mig till sätta in av nanophotonicsen, är att den förföljer så många idéer som verkar för att komma raksträckan ut ur science.

Kollegor inom mitt sätter in förföljer saker gillar att täcka för invisibility, levitation med ljus, quantumlevitation, teleportation, Bose-Einstein condensates på rumstemperaturen, optisk beräkning, toppen-upplösning mikroskop, Min endast ånger för Etc. är, att, för praktiskt resonerar, Mig kan inte fungera på allt som är så spännande inom mitt sätter in.

I ringa-formade nanostructures ”hotspotsna” som bildar normalt på nanostructured ytbehandlar delocalizeds runt om helheten strukturerar och att ge mycket attraktivare rekvisita för catalysis och analytiska applikationer.

WS: Ditt nya arbete publicerades i Avancerade Material i September - berätta oss om det resultat publicerade däri pappers-.

VV: Vårt arbete så långt har fokuserats på att avbilda hotspotsna på nanostructured material med ett harmoniskt utvecklingsmikroskop för understödja. Vi har utstuderat många nanostructured designer och observerade därför ett stort nummer av hotspots. Därefter vände vi vår uppmärksamhet till ringa-formade nanostructures, och, för den första tiden, sågar vi inga hotspots. I stället ringer det helt blev synligt. Vi undrade vad hade händt till hotspotsna.

Det är viktigt att peka ut det i detta experiment som det ljusa glänsande på deformade nanostructuresna polariserades runt. Detta sätter in hjälpmedlet, som, som det ljust fortplantar, en nanostructure, som är orörlig i ska utrymme, erfar en roterande elkraft, från det ljust vinkar. Som denna elkraft sätter in drev laddningstätheten av nanostructuresna, ringer vi though, som laddningstätheten kanske roterades längs. Om det var riktig, skulle den medel att lokalen sätter in förbättringar, eller ”var hotspots”, stilla där, begränsades endast var de ej längre till fläckar, men i stället utdelade över det helt ytbehandlar av ringer.

För att testa vår hypotes, utförde vi två uppsättningar av oberoende numeriska simuleringar, och båda visade att, sannerligen, rotationen av elkraften sätter in av runt polariserat lätt ges på laddningstätheten av deformade nanostructuresna. Detta uppförande kunde leda till viktiga applikationer.

WS: Vilka applikationer kunde dina nya upptäckter ha i den mer breda vetenskapsgemenskapen?

VV: Allmänt att tala, växelverkan mellan molekylar och hotspots är av store intresserar, därför att de låter lokaliserade fotokemiska reaktioner, katalytiska reaktioner och ytterlighetförbättringen av molekyl optiska rekvisita.

Hotspots lider emellertid två inneboende begränsningar: de kan bli för hoade, och de begränsas till lilla områden. Med andra ord sätter in värma från lokalen förbättringar kan förstöra nanostructuresna, och, som för molekylarna, för de kan ha deras optiska rekvisita att förhöjas, först, behöver de att finna hotspotsna på ytbehandla av det materiellt.

Genom att fördela lokalen, sätta in över ytbehandla av ringer, våra resultat verkar för att tilltala båda begränsningar: värma är jämnt utdelad över ytbehandla, och det helt ytbehandlar blir tillgängligt för växelverkan med molekylar.

WS: Dessa upptäckter ska på inget tvivel som var bly- till mer forskning i området. Är Vad det nästa kliver i ditt arbete?

VV: Så långt, ringer vårt nano gjordes av elektronen strålar lithography, som är mycket en precisera men den mycket dyra metoden. Stunden som det är utmärkt för laboratoriumstudier av de bakomliggande principerna av framtida material, metoden sig själv, är osannolik att användas för faktiskt danande dessa material. Därför därefter, ska vi vänd som vår uppmärksamhet till andra typer av metoder för att producera som är nano, ringer. Detta är ett av de huvudsakliga resonerar, därför Jag har för en tid sedan rört till gruppen av Prof. Jeremy Baumberg på det Cavendish laboratoriumet, i Cambridge.

WS: Var kan vi finna mer information om ditt arbete?

VV: Min personliga website www.valev.org är kanske den bäst källan av information på vårt strömarbete. I framtiden kunde mer information också finnas på sidan av NanoPhotonicsen Centrerar på Cambridge.

 

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

Last Update: 14. June 2013 12:59

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