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La Lumière de Confins de Chercheurs d'Argonne Avec le Métal Nanoparticles - Technologie Neuve

Le bureau d'études Optique a eu une énorme incidence nos vies quotidiennes, nous fournissant des transmissions de fibre optique et le stockage de données optique. Cependant, la lumière manipulante au niveau de nanoscale peut être une tâche Herculéenne, puisque le niveau de nanoscale est tellement incroyablement minuscule - moins d'un dixième de la longueur d'onde de la lumière.

Les Chercheurs au Laboratoire National d'Argonne effectuent des pas vers la lumière de compréhension et manipulante au nanoscale à l'aide des propriétés optiques inhabituelles des nanoparticles en métal, ouvrant la trappe aux dispositifs microscopiques microscopique tels que les circuits et les contacts optiques.

Metal les nanoparticles, tels que les sphères extrêmement minuscules de l'argent ou l'or, peut concentrer des grands nombres d'énergie de la lumière sur leurs surfaces. L'énergie de la lumière logée près de la surface est connue comme proche-zone, attendu que la lumière normale est connue comme en champ lointain. Beaucoup de scientifiques croient cela en comprenant comment manipuler la lumière de proche-zone, les périphériques optiques neufs pourraient être établis aux cotes bien plus petites qu'est actuel possible. Dans un effort pour caractériser le comportement de proche-zone, une étude expérimentale et théorique commune publiée dans l'édition du 25 décembre du Tourillon de la Physico-chimie B, représentation à haute résolution puissante utilisée et techniques de modélisation pour détailler comment la lumière est localisée et dispersée par des nanoparticles en métal.

Les Technologies actuelles, telles que les ordinateurs et les routeurs internet à grande vitesse, se fondent fortement sur des électrons traversant des fils afin de fonctionner. Cependant, avec la demande toujours croissante des débits plus élevés et de plus petites tailles, la complexité des circuits électriques devient insoutenable. Selon le meneur d'équipe expérimental Gary Wiederrecht, ce défi peut être surmonté en remplaçant des électrons par les photons (ensembles de la lumière), puisque le caractère onduleux des photons réduirait des obstacles tels que la chaleur et la friction dans un système donné. « En Un Mot, photons déménagez plus rapidement que des électrons, » a dit Wiederrecht. « Ils sont une source d'énergie très efficace attendant juste pour être armé. »

« Utilisant des élans expérimentaux et théoriques, nous pouvions observer l'interaction de la lumière avec les surfaces des nanoparticles en métal. Nous espérons que cette étude mènera à la création des technologies optiques qui peuvent manipuler la lumière avec la précision aux cotes de nanoscale, » Gris expliqué de Stephen de théoricien de plomb.

Pour obtenir une compréhension plus complète de la proche-zone, les chercheurs d'Argonne avaient l'habitude une technique d'imagerie avancée de technique connue sous le nom de proche-zone balayant la microscopie optique. Les nanoparticles, avec des diamètres aussi petits que 25 nanomètres, ont été mis sur un prisme et illuminés avec la lumière laser, formant une proche-zone qui était détectable avec la proche-zone balayant la microscopie optique par une sonde de nanoscale positionnée près de la surface de témoin. Des expériences Optiques de dispersion ont été effectuées sur les nanoparticles en métal et les choix d'isolement de nanoparticles en métal. La lithographie de faisceau d'électrons a été employée pour mettre uniformément des nanoparticles à moins de 100 nanomètres les uns des autres. Utilisant une installation expérimentale spéciale, l'équipe pouvait tracer expressément l'intensité de lumière de proche-zone sur la topographie en trois dimensions des alignements de nanoparticle en métal.

Les résultats Expérimentaux ont fourni un certain nombre de découvertes précieuses concernant le caractère de la proche-zone. Les chercheurs ont constaté qu'un nanoparticle d'isolement disperserait la lumière à une cornière de 20 degrés de la surface de prisme. En Outre, les chercheurs ont constaté que les choix de nanoparticles dispersent la lumière à des cornières beaucoup plus petites, un résultat d'une manière encourageante pour l'usage des photons de proche-zone dans des dispositifs bidimensionnels tels que les puces optiques. Toutes Les découvertes ont été validées suivre des méthodes de calcul et théoriques, et ensemble, elles fournissent des informations particulières pour la façon dont des proche-zones peuvent être employées pour guider la lumière.

Posté le 29 décembre 2003th

Date Added: Jan 7, 2004 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 12. June 2013 08:05

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