I Ricercatori Creano il Magnetismo dai Materiali Non Magnetici - Nuova Tecnologia di Terahertz

Un gruppo degli ingegneri e dei fisici al UCLA, Uc San Diego e l'Istituto Universitario Imperiale a Londra ha creato con successo un quel “metamaterial„ visualizzazioni forti, attività magnetica musicale alle frequenze del terahertz. In un documento che compare nell'emissione del 5 marzo della Scienza del giornale, i ricercatori descrivono come hanno progettato e sviluppato un nuovo materiale con i beni senza precedenti.

“Creare un'attività magnetica alla barriera delle frequenze ottiche è la prima pietra miliare verso la realizzazione del magnetismo ottico, che non è trovato in materiali naturali dovuto la mancanza di unipolare magnetico,„ ha detto il direttore di progetto Xiang Zhang, il professor nel Banco del UCLA Henry Samueli di Assistenza Tecnica e di Scienza Applicata. “Permetteranno che noi cominciamo a sviluppare i materiali e le unità che funzionano nella differenza fra le frequenze ottiche e le frequenze delle microonde. Aprono la porta alle nuove applicazioni nelle aree quale la rappresentazione della medicina, di bio--percezione e di protezione.„

Il campo dei metamaterials essenzialmente è basato sulla fisica del progettista - i ricercatori progettano e creano i nuovi materiali con un insieme delle proprietà fisiche desiderate che non esistono in natura. Manipolando le strutture, gli scienziati possono creare i materiali con i beni non trovati nel materiale di genitore. Gli avanzamenti Recenti in materia hanno permesso affinchè il gruppo di Zhang costruiscano un sistema che presenta i beni magnetici alle più alte frequenze.

“L'intervallo dei materiali da costruire è illimitato, malgrado il numero relativamente piccolo degli elementi trovati in natura,„ Zhang ha detto.

Sta coltivando l'interesse nella possibilità delle applicazioni che funzionano alle più alte frequenze nella rappresentazione di protezione e biologica, nell'impronta digitale biomolecolare e nel telerilevamento e nell'orientamento in tempo di zero-visibilità. Materiali che esibiscono una risposta magnetica a terahertz (THz) e le frequenze ottiche sono trovate raramente in natura, ma i ponti metamaterial di Zhang questa differenza. Esibisce l'attività magnetica che è ampi larghezza di banda e musicale in tutto le frequenze di THz.

“Alle più alte frequenze, sarebbe possibile sviluppare i nuovi strumenti per protezione o imaging biomedico,„ Zhang ha detto. “Gli strumenti diventerebbero più piccoli e potrebbero anche individuare le minacce organiche quali i coltelli della plastica o dell'antrace che i metodi correnti di protezione, quali i commputer di Raggi X, non possono identificare. Non siamo là ancora, ma stiamo ottenendo più vicino.„

L'innovazione è il punto di quattro anni di ricerca di collaborazione al UCLA, al UCSD ed all'Istituto Universitario Imperiale. Costituito Un Fondo Per dall'Ufficio della Ricerca Navale e del programma di Defense Advanced Research Projects Agency MURI degli Stati Uniti, i ricercatori del UCLA hanno iniziato il progetto, che è basato sulle teorie proposte dal loro collega all'Istituto Universitario Imperiale.

L'attività magnetica dei materiali naturali tende a svanire alle più alte frequenze, rendente lo difficile sostenere il magnetismo alle frequenze ottiche. Per indirizzare questo, il gruppo di ricerca ha sviluppato una struttura che estende l'intervallo di frequenza dei metamaterials da più di due ordini di grandezza.

I nuovi beni sono stati creati aprendo una differenza che permette che la struttura risuoni alle più alte frequenze. Imitando l'effetto magnetico ad un molto su scala ridotta, i ricercatori potevano creare l'attività magnetica alle frequenze quasi ottiche facendo uso dei materiali non magnetici comuni quale rame.

I risuonatori dell'anello di spaccatura che compongono la schiera periodica da costruzione facendo uso di un foto-proliferare-trattamento chiamato tecnica auto-allineato unico di microfabbricazione. I ricercatori del UCLA sono fra il primo per sviluppare con successo e dimostrare l'uso di questa tecnica, che produce una forma ben definita con gli spigoli e una densità di riempimento molto alta.

Il gruppo egualmente ha scoperto quello regolando i parametri dei risuonatori dell'anello di spaccatura, essi potrebbe sintonizzare la larghezza di banda della risposta magnetica ad una frequenza specifica.

“Progettare THz o unità ottiche e componenti ha molte sfide,„ Zhang ha detto. “Il Nostro lavoro fornisce le nuove fondamenta per la selezione dei materiali e la progettazione dell'unità e pensiamo che abbia il potenziale di permettere ad un'assolutamente nuova schiera delle applicazioni.„

Prima Che i ricercatori possano realizzare la piena capacità delle applicazioni che funzionano a queste più alte frequenze, devono indirizzare tali sfide come i limiti delle tecniche di nanofabbricazione e dello scattering correnti dell'elettrone sulla superficie dei materiali.

Il Centro recentemente istituito di Scienza e di Assistenza Tecnica del Nano-Disgaggio del National Science Foundation intestato da Zhang al UCLA sta portando i nuovi approcci a risolvere questi problemi. Il Centro per Fabbricazione Nana Evolutiva ed Integrata sta sviluppando le tecnologie novelle e gli strumenti di nano-fabbricazione che permetteranno alle nano-unità ed ai sistemi redditizi.

4 marzo 2004 Inviatoth

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

Last Update: 12. June 2013 13:09

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