Les Chercheurs Produisent le Magnétisme de Terahertz des Matériaux Non Magnétiques - Technologie Neuve

Une équipe des ingénieurs et des physiciens à l'UCLA, Uc San Diego et Université Impériale à Londres a avec succès produit un ce « metamaterial » les affichages intenses, activité magnétique réglable aux fréquences de terahertz. Dans un papier apparaissant dans la question du 5 mars de la Science de tourillon, les chercheurs donnent comment ils ont conçu et ont établi un matériau neuf avec les propriétés sans précédent.

« Produire une activité magnétique à l'arête des fréquences optiques est la première étape vers réaliser le magnétisme optique, qui n'est pas trouvé en matériaux naturels dus au manque d'un unipolaire magnétique, » a dit le chef de projet Xiang Zhang, un professeur dans l'École d'UCLA Henry Samueli du Bureau D'études et de la Science Appliquée. « Lui nous permettront de commencer à développer des matériaux et les dispositifs qui fonctionnent dans l'écartement entre les fréquences optiques et les fréquences micro-ondes. Il ouvre la trappe aux applications neuves dans les zones telles que la représentation de médicament, de bio-se sentir et de garantie. »

La zone des metamaterials est essentiellement basée sur la physique du créateur - les chercheurs conçoivent et produisent les matériaux neufs avec un ensemble de propriétés physiques désirées qui n'existent pas en nature. En manipulant les structures, les scientifiques peuvent produire des matériaux avec des propriétés non trouvées dans le matériau de parent. Les Progrès récents dans ce domaine ont permis à l'équipe de Zhang pour construire un système qui présente les propriétés magnétiques à de plus hautes fréquences.

« Le domaine des matériaux à concevoir est illimité, en dépit relativement du petit nombre d'éléments trouvés en nature, » Zhang a dit.

Là avait élevé l'intérêt pour la possibilité d'applications fonctionnant à de plus hautes fréquences dans la représentation biologique et de garantie, l'empreinte digitale biomoléculaire, et sentir et l'orientation de distant par temps de zéro-visibilité. Matériaux qui montrent une réaction magnétique au terahertz (THz) et des fréquences optiques sont rarement trouvées en nature, mais passerelles metamaterial de Zhang cet écartement. Il montre l'activité magnétique qui est largeur de bande et réglable larges dans toutes des fréquences de THz.

« À de plus hautes fréquences, il serait possible de développer les outils neufs pour la garantie ou imagerie médicale, » Zhang a dit. « Les outils deviendraient plus petits, et pourraient également trouver des dangers organiques tels que les couteaux de charbon ou de plastique que les méthodes actuelles de garantie, telles que des machines de Rayon X, ne peuvent pas recenser. Nous ne sommes pas là encore, mais nous obtenons plus étroitement. »

La découverte est le point culminant de quatre ans de recherche de collaboration à l'UCLA, à l'UCSD et à l'Université Impériale. Financé par le Bureau de la Recherche Navale et du programme de l'Agence De La Défense Pour Les Projets De Recherche Avancés MURI des États-Unis, les chercheurs d'UCLA ont initié le projet, qui est basé sur des théories proposées par leur collègue à l'Université Impériale.

L'activité magnétique des matériaux naturels tend à se faner loin à de plus hautes fréquences, le rendant difficile de supporter le magnétisme aux fréquences optiques. Pour adresser ceci, l'équipe de recherche a développé une structure qui développe la plage de fréquence des metamaterials par plus de deux ordres de grandeur.

Les propriétés neuves ont été produites en ouvrant un écartement qui permet à la structure de résonner à de plus hautes fréquences. En imitant l'effet magnétique à beaucoup de sur une échelle plus petite, les chercheurs pouvaient produire l'activité magnétique aux fréquences presque optiques utilisant les matériaux non magnétiques communs tels que le cuivre.

Les résonnateurs de sonnerie de fractionnement qui composent l'alignement périodique ont été fabriqués utilisant un seul photo-proliférer-procédé appelé auto-aligné de technique de microfabrication. Les chercheurs d'UCLA sont parmi le premiers pour développer et expliquer avec succès l'utilisation de cette technique, qui produit une forme bien définie avec des tranchants et une densité remplissante très élevée.

L'équipe a également découvert cela en réglant les paramètres des résonnateurs de sonnerie de fractionnement, ils pourrait ajuster la largeur de bande de la réaction magnétique à une fréquence particulière.

Le « Modèle de THz ou périphériques optiques et composants a beaucoup de défis, » Zhang a dit. « Notre travail fournit une fondation neuve pour la sélection de matériaux et le design de dispositif, et nous pensons qu'il a le potentiel d'activer un choix d'applications entièrement neuf. »

Avant Que les chercheurs puissent réaliser le plein potentiel des applications opérant à ces plus hautes fréquences, ils doivent relever des défis tels que les limites des techniques de nanofabrication et de la diffusion électronique actuelles sur la surface des matériaux.

Le Centre récent déterminé de Scientifique et Technique de Nano-Échelle de National Science Foundation dirigé par Zhang à l'UCLA porte des élans neufs à résoudre ces problèmes. Le Centre pour la Fabrication Nanoe Évolutive et Intégrée développe les technologies nouvelles et les outils de nano-fabrication qui activeront les nano-dispositifs et les systèmes rentables.

Posté le 4 mars 2004th

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

Last Update: 12. June 2013 13:05

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