Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D

فئة جديدة من ربطة العنق على شكل الأجهزة التي لقطة ، وتصفية ستير الخفيفة في النانو

Published on November 11, 2009 at 6:42 PM

يبحث حادة ويبحث عن ضوء -- مختبر بيركلي وهندستها الباحثين عن فئة جديدة من ربطة العنق على شكل التقاط الأجهزة التي تصفية وتوجيه الضوء في النانو. هذه "نانو colorsorter" بمثابة هوائيات أجهزة لتركيز الضوء والفرز في مساحات صغيرة ، وهي تقنية مفيدة للحصاد ضوء النطاق العريض للون حساسة للمرشحات وكاشفات.

جيمس شوك وتشانغ تشاو يو في مسبك الجزيئية ملفقة نانو الحجم هوائيات من أربعة مثلثات متساوي الأضلاع من الذهب التي كانت منقوشة lithographically لإنشاء "عبر" الهندسة. هذه ربطة العنق على شكل هوائيات وظيفة colorsorters نانو ، وقادرة على التقاط الصور ، فلتر وتوجيه الضوء في النانو.

حاليا ، تستخدم الألياف البصرية الضوء لنقل البيانات مع عرض النطاق الترددي العالي جدا ، ولكن الأسلوب يضرب حاجز كما هو الضوء إلى تقلص الدوائر الضوئية أصغر وأصغر. هذا الحاجز هو الحد حيود -- قيدا أساسيا في تركيز الفوتونات إلى مناطق أصغر من الطول الموجي من النصف. في المقابل ، الأجهزة الإلكترونية هي الطراز بسهولة في جداول نانومتر ، ولكن نقل البيانات الإلكترونية تعمل على ترددات أقل بكثير من تلك الخاصة الألياف البصرية ، مع عرض النطاق الترددي أقل من ذلك بكثير ، مما يقلل من كمية البيانات المنقولة.

تقنية حديثة ، صاغ "plasmonics" الحشود الموجات الكهرومغناطيسية في الهياكل المعدنية ذات أبعاد أصغر بكثير من طول موجة الضوء لنقل البيانات على الترددات الضوئية ، والزواج من أفضل جوانب الاتصالات البصرية والالكترونية. وهناك فئة خاصة من الهياكل واعدة لتعزيز هذا التأثير هو الازدحام هوائيات النانو البصرية مصنوعة من الذهب ، والتي النفوذ السلوك plasmonic لالتقاط الضوء بكفاءة وتقصر في أبعاد ضئيلة.

واضاف "مثل الهوائي على جهاز التلفزيون أو الراديو ، nanoantennas البصرية الصيد بكفاءة وتركيز الطاقة ، ولكن موجات أصغر بكثير" ، كما يقول جيم شوك ، وموظف من العلماء withn مسبك الجزيئية ، وزارة الطاقة الأميركية (وزارة الطاقة) المستخدم في منشأة وطنية مختبر بيركلي التي توفر الدعم للباحثين النانو في جميع أنحاء العالم.

وقال "لقد حققنا أول هيكل هندسيا وnanofabricated للتوزيع الضوء النانو التي يمكن أن السفينة ومعالجة المعلومات البصرية فائقة محصورة مع مقبض يمكنك بسهولة ضبط الطاقة ، أو لون من الضوء" ، ويقول شوك ، الذي يعمل في التصوير ومسبك والتلاعب مرفق النانو.

الجزيئية مسبك في مرحلة ما بعد الدكتوراه الباحث تشانغ تشاو يو ، والعمل مع شوك ومدير مرفق Nanofabrication كابريني ستيفانو ، nanoantennas ملفقة من أربعة مثلثات متساوي الأضلاع من الذهب منقوشة lithographically لإنشاء 'عبر' الهندسة.

كسر التناظر عبر هذا الجهاز على شكل يؤثر في وضع الرنين الابتدائية -- خاصية يتضح من تحطيم أفضل من الشمبانيا الفلوت عندما كان يصادف نغمة موسيقية من الملعب الأيمن. في هذه nanoantennas الصليب ، وسائط الرنانة تتوافق مع ترددات مختلفة ، أو الألوان ، والضوء.

"يمكننا الآن التحكم في خصائص plasmonic هذه الأجهزة عن طريق إدخال التماثل ، ونجد يتم إرسالها حرفيا الضوء الأحمر والأزرق اليمين واليسار" ، ويقول تشانغ. "عن طريق دفع حدود التلاعب في ضوء حجم أصغر ، لا يمكننا نقل المعلومات في مكان واحد أو لآخر بسرعة وكفاءة ، وهو أمر مهم للون سريع photodetection حساسة."

في الواقع ، وتحويل ربطة محاذاة عموديا في nanoantenna عبر خمسة نانومتر فقط يسار الوسط يولد أنماط الرنين اثنين ، تنتج مصفاة اللونين. فريق أظهرت زيادة هذا التأثير عن طريق كسر التناظر أخرى من bowties ، مما أدى إلى تصفية ثلاثة ألوان. كسر هذا التناظر يعطي العلماء القدرة على "ضبط التلقائي" جهاز المطلوب لمجموعة من الألوان أو الطاقات ، وحاسمة للمرشحات وأجهزة الكشف عن الأخرى. باستخدام قدرات nanofabrication المتاحة في المسبك ، والعلماء لاستكشاف خطة ضبط الحجم والشكل ، والموقف من bowties لتحسين خصائص الجهاز. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون معبأة آلاف bowties في منطقة أقل من واحد في جميع أنحاء ملليمتر ، وتمكين كبيرة ، ولكن فائق السرعة ، صفائف كاشف.

"نتائجنا تقديم نظرة ثاقبة على العلاقة بين كسر التناظر بسيطة وخصائص اقتران متماسكة من البلازمونات المترجمة ، وتوفير ممر للأجهزة الهندسية المعقدة التي يمكن التحكم الضوء في الأماكن الضيقة للغاية" ، ويضيف شوك.

ورقة علمية الإبلاغ هذا البحث بعنوان "التلاعب حقول الضوء النانو مع ربطة العنق غير المتماثلة colorsorter نانو" ، التي تشانغ تشاو يو ، الكسندر فيبر - Bargioni وو Shiwei ، Dhuey سكوت ، كابريني ستيفانو وشوك جيمس ، تظهر في رسائل نانو ، وتتوفر في رسائل نانو على الإنترنت.

Last Update: 3. October 2011 13:56

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit