Forscher Erstellen Terahertz-Magnetismus von den Antimagnetischen Materialien - Neue Technologie

Ein Team von Ingenieuren und von Physikern an UCLA, Uc San Diego und Britisches College in London hat erfolgreich „metamaterial“ dieses die starken Bildschirmanzeigen, melodische magnetische Aktivität bei terahertz Frequenzen erstellt. In einem Papier, das im Punkt Am 5. März der Zapfen Wissenschaft erscheint, umreißen die Forscher, wie sie ein neues Material mit beispiellosen Eigenschaften konstruierten und aufbauten.

„Eine magnetische Aktivität am Rand von optischen Frequenzen Zu Erstellen ist der erste Meilenstein in Richtung zur Verwirklichung des optischen Magnetismus, der nicht in den natürlichen Materialien wegen des Mangels an magnetischen monopole gefunden wird,“ sagte Projektleiter Xiang Zhang, ein Professor in der Ingenieurschule UCLA Henry Samueli und in der Angewandten Wissenschaft. „Es erlauben uns Materialien, zu entwickeln anzufangen und Einheiten, die im Abstand zwischen optischen Frequenzen und Mikrowellenfrequenzen funktionieren. Es öffnet die Klappe zu den Neuanmeldungen in den Bereichen wie Medizin-, Bio-Ermittlen und Sicherheitsdarstellung.“

Der Bereich von metamaterials basiert im Wesentlichen auf der Physik des Designers - Forscher konstruieren und erstellen neue Materialien mit einem Set gewünschten physikalischen Eigenschaften, die nicht in der Natur existieren. Indem sie die Zellen manipulieren, können Wissenschaftler Materialien mit den Eigenschaften erstellen, die nicht im Grundwerkstoff gefunden werden. Neue Fortschritte auf diesem Gebiet machten es möglich, damit Zhangs Team eine Anlage konstruiert, die magnetische Eigenschaften bei höheren Frequenzen aufweist.

„Die Reichweite der ausgeführt zu werden Materialien ist unbegrenzt, trotz der verhältnismäßig kleinen Anzahl von den Elementen gefunden in der Natur,“ sagte Zhang.

Hat gewesen wachsende Zinsen an der Möglichkeit von den Anwendungen, die bei höheren Frequenzen in der biologischer und Sicherheitsdarstellung, im biomolekularen Fingerabdruck und in der Fernerkundung und in der Lenkung an Nullsicht Wetter funktionieren. Materialien, die eine magnetische Antwort am terahertz aufweisen (THz) und optische Frequenzen selten in der Natur gefunden werden, aber Zhangs metamaterial Brücken dieser Abstand. Er weist magnetische Aktivität auf, die während THz-Frequenzen breite Bandweite und melodisch ist.

„Bei höheren Frequenzen, würde es möglich sein, neue Hilfsmittel für Sicherheit zu entwickeln, oder medizinische Darstellung,“ sagte Zhang. „Die Hilfsmittel würden kleiner werden und konnten organische Drohungen wie Anthrax- oder Plastikmesser auch entdecken, die aktuelle Sicherheitsmethoden, wie Röntgenmaschinen, nicht kennzeichnen können. Wir sind nicht dort noch, aber wir erhalten näher.“

Der Durchbruch ist der Höhepunkt von vier Jahren kooperativer Forschung an UCLA, an UCSD und am Britischen College. Finanziert durch das Büro der MarineForschung und des Programms US-Defense Advanced Research Projects Agency MURI, initialisierten die UCLA-Forscher das Projekt, das auf den Theorien basiert, die von ihrem Kollegen am Britischen College vorgeschlagen werden.

Die magnetische Aktivität von natürlichen Materialien neigt, bei den höheren Frequenzen weg zu verblassen und macht es schwierig, Magnetismus bei optischen Frequenzen zu stützen. Um dieses zu adressieren, entwickelte das Forschungsteam eine Zelle die den Frequenzbereich der metamaterials durch mehr als zwei Größenordnungen erweitert.

Die neuen Eigenschaften wurden erstellt, indem man einen Abstand öffnete, der die Zelle bei höheren Frequenzen mitschwingen lässt. Indem sie den magnetischen Effekt an einem viel Klein nachahmten, waren die Forscher in der Lage, magnetische Aktivität bei fast optischen Frequenzen unter Verwendung der geläufigen antimagnetischen Materialien wie Kupfer zu erstellen.

Die Rissringresonatore, die die periodische Reihe bilden, wurden unter Verwendung eines eindeutigen selbst-ausgerichteten microfabrication Technik Ruf-Foto-stark vermehrenprozesses fabriziert. UCLA-Forscher gehören zu dem ersten, zum des Gebrauches von dieser Technik erfolgreich zu entwickeln und zu demonstrieren, die eine gut definierte Form mit Graten und einer sehr hohen füllenden Dichte produziert.

Das Team entdeckte auch das, indem es die Parameter der Rissringresonatore, sie einstellte, könnte die Bandweite der magnetischen Antwort zu einer spezifischen Frequenz justieren.

„Das Konstruieren von THz oder von optischen Einheiten und von Bauteilen hat viele Herausforderungen,“ sagte Zhang. „Unsere Arbeit stellt eine neue Basis für Materialauswahl und Einheitsauslegung zur Verfügung, und wir denken, dass sie das Potenzial hat, eine völlig neue Reihe Anwendungen zu aktivieren.“

Bevor Forscher das volle Potenzial von den Anwendungen verwirklichen können, die bei diesen höheren Frequenzen funktionieren, müssen sie solche Herausforderungen wie die Grenzen auf aktuelle Nanofabrikationstechniken und -Elektronenstreuung auf der Oberfläche der Materialien ansprechen.

Die vor kurzem festgelegte National Science Foundation Nano--Schuppe Wissenschafts-und Technik-Mitte, die von Zhang an UCLA vorangegangen wird, holt neue Konzepte zum Lösen dieser Probleme. Die Mitte für Ersteigbare und Integrierte Nano-Herstellung entwickelt neue Nano-herstellung Technologien und Hilfsmittel, die kosteneffektive Nano-einheiten und Anlagen aktivieren.

Am 4. März 2004 Bekannt gegebenth

Date Added: Mar 9, 2004 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 12. June 2013 13:07

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