Los Investigadores Crean el Magnetismo de los Materiales Diamagnéticos - Nueva Tecnología de Terahertz

Las personas de representantes técnicos y de físicos en el UCLA, Uc San Diego y la Universidad Imperial en Londres ha creado con éxito un ese “metamaterial” las visualizaciones fuertes, actividad magnética armoniosa en las frecuencias del terahertz. En un papel que aparece en la aplicación del 5 de marzo la Ciencia del gorrón, los investigadores contornean cómo diseñaron y construyeron un nuevo material con las propiedades sin precedentes.

“Crear una actividad magnética en el borde de frecuencias ópticas es la primera piedra miliaria hacia realizar el magnetismo óptico, que no se encuentra en los materiales naturales debido a la falta de un monopolar magnético,” dijo al arranque de cinta de proyecto Xiang Zhang, profesor en la Escuela del UCLA Henry Samueli de la Ingeniería y de la Ciencia Aplicada. “Él permitirán que comencemos a desarrollar los materiales y los dispositivos que operatorio en la separación entre las frecuencias ópticas y las frecuencias microondas. Abre la puerta en las nuevas aplicaciones en áreas tales como proyección de imagen del remedio, el bio-detectar y de la fianza.”

El campo de metamaterials esencialmente se basa en la física del proyectista - los investigadores diseñan y crean los nuevos materiales con un conjunto de las propiedades físicas deseadas que no existen en naturaleza. Manipulando las estructuras, los científicos pueden crear los materiales con las propiedades no encontradas en el material de padre. Los avances Recientes en este campo permitieron para que las personas de Zhang construyan un sistema que exhibe propiedades magnéticas en frecuencias más altas.

“El rango de los materiales que se dirigirán es ilimitado, a pesar del número relativamente pequeño de elementos encontrados en naturaleza,” Zhang dijo.

Ha estado creciendo interés en la posibilidad de las aplicaciones operatorias en frecuencias más altas en proyección de imagen biológica y de la fianza, la huella dactilar biomolecular, y la teledetección y la dirección en tiempo de la cero-visibilidad. Materiales que exhiben una reacción magnética en el terahertz (THz) y las frecuencias ópticas se encuentran raramente en naturaleza, solamente los puentes metamaterial de Zhang esta separación. Exhibe la actividad magnética que es anchura de banda y armoniosa anchos en las frecuencias de THz.

“En frecuencias más altas, sería posible desarrollar las nuevas herramientas para la fianza o proyección de imagen médica,” Zhang dijo. “Las herramientas llegaron a ser más pequeñas, y podrían también detectar amenazas orgánicas tales como cuchillos del ántrax o del plástico que los métodos actuales de la fianza, tales como máquinas de Radiografía, no pueden determinar. No estamos allí todavía, sino que estamos consiguiendo más cerca.”

El descubrimiento es la culminación de cuatro años de investigación colaborativa en el UCLA, el UCSD y la Universidad Imperial. Financiado por la Oficina de la Investigación Naval y del programa del Defense Advanced Research Projects Agency MURI de los E.E.U.U., los investigadores del UCLA iniciaron el proyecto, que se basa en las teorías propuestas por su colega en la Universidad Imperial.

La actividad magnética de materiales naturales tiende a desvanecerse de distancia en frecuencias más altas, haciéndolo difícil sostener magnetismo en las frecuencias ópticas. Para dirigir esto, el equipo de investigación desarrolló una estructura que prolonga el rango de frecuencia de metamaterials por más de dos órdenes de magnitud.

Las nuevas propiedades fueron creadas abriendo una separación que permite que la estructura resuene en frecuencias más altas. Imitando el efecto magnético en una escala mucho más pequeña, los investigadores podían crear actividad magnética en las frecuencias casi ópticas usando los materiales diamagnéticos comunes tales como cobre.

Los resonadores del anillo de la hendidura que componen el arsenal periódico fueron fabricados usando un foto-proliferar-proceso llamado técnica uno mismo-alineado único del microfabrication. Los investigadores del UCLA están entre el primer para desarrollar y para demostrar con éxito el uso de esta técnica, que produce una dimensión de una variable bien definida con filos y una densidad que llena muy alta.

Las personas también descubrieron eso ajustando los parámetros de los resonadores del anillo de la hendidura, ellos podrían sintonizar la anchura de banda de la reacción magnética a una frecuencia específica.

El “Diseño de THz o los dispositivos ópticos y los componentes tiene muchos retos,” Zhang dijo. “Nuestro trabajo proporciona a un nuevo asiento para la selección de los materiales y el diseño del dispositivo, y pensamos que tiene el potencial de activar totalmente un nuevo arsenal de aplicaciones.”

Antes De Que los investigadores puedan explotar la capacidad máxima de las aplicaciones operatorias en estas frecuencias más altas, deben dirigir los retos tales como los límites de técnicas de la nanofabricación y de dispersar de electrón actuales en la superficie de los materiales.

El Centro recientemente establecido de la Ciencia y de la Ingeniería de la Nano-Escala del National Science Foundation dirigido por Zhang en el UCLA está trayendo nuevas aproximaciones a resolver estos problemas. El Centro para la Fabricación Nana Escalable e Integrada está desarrollando las tecnologías nuevas y las herramientas de la nano-fabricación que activarán los nano-dispositivos y los sistemas de poco costo.

4 de marzo de 2004 Asentadoth

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

Last Update: 12. June 2013 13:22

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