捕獲する Bowtie 型装置の新しいクラスは Nanoscale で、ライトをフィルタに掛け、操縦します

Published on November 11, 2009 at 6:42 PM

鋭く見、ライトのバークレーの実験室の研究者を捜して nanoscale でライトを捕獲し、フィルタに掛け、そして操縦する bowtie 型装置の新しいクラスを設計しました。 これらの 「nanocolorsorter」装置はアンテナおよび小さいスペースのソートライト、カラーに敏感なフィルターおよび探知器のための広帯域ライトを収穫するための有用な技術として集中するために機能します。

ジェームス Schuck および分子鋳物場の Zhaoyu チャンは 「十字の」幾何学を作成するために石版で模造された金の 4 つの正三角形からの nano サイズのアンテナを製造しました。 これらの bowtie 型のアンテナは捕獲することできる nano colorsorters が nanoscale でライトをフィルタに掛け、操縦すると同時に作用します。

現在、光ファイバは非常に高い帯域幅のデータを運ぶためにライトを用いますがライトがより小さく、より小さい光通信回路に絞られると同時に技術は障害物に当ります。 この障害物は回折限界 - 波長半分のより小さい領域への光子の集中の基本的な制限です。 それに対して、電子デバイスはナノメーターのスケールで容易に作られます; ただし、電子データ転送はファイバ・オプティックスのためのそれらの下でずっと頻度で、運ばれるデータの量を減らしていて大いに低い帯域幅が動作します。

最近の技術、鋳造された 「plasmonics」、光学頻度で光学および電子コミュニケーションの最もよい面と結婚する送信データのためのライトの波長より小さい次元の金属の構造に電磁波を大いに混雑させます。 この混雑の効果を高めるための構造の特に有望なクラスは金から成っている効率的に極めて小さい次元のライトを捕獲し、制限するために plasmonic 動作にてこ入れする nanoscale の光学アンテナです。

「TV またはラジオのアンテナのように、光学 nanoantennas は効率的にエネルギーをつかまえ、が集中します、波長は大いにより小さいです」、ジム Schuck のスタッフの科学者の withn を分子鋳物場、世界中で nanoscience の (DOE)研究者にサポートを提供するバークレーの実験室の各国用のユーザー機能米国エネルギー省言います。

「私達は nanoscale のための最初に設計され、 nanofabricated 構造を作りましたあなたによってライトの調子エネルギーかカラー容易にできるノブとの超限られた光学情報を出荷し、処理できる軽い分布が」、鋳物場の Nanostructures 機能のイメージ投射そして処理で働く Schuck を言う。

Zhaoyu チャン分子鋳物場のポストドクターは、 Schuck および Nanofabrication 機能ディレクターステファノ Cabrini と働いて、 ` の十字の」作成するために石版で模造された金の 4 つの正三角形からの nanoantennas を幾何学製造しました。

この交差型装置の対称を壊すことは右のピッチの音楽調子に出会うとき一次共鳴モード - シャンペンフルートの粉砕によって説明される特性のベスト -- に影響を与えます。 これらの十字の nanoantennas では、共鳴モードはライトの異なった頻度、かカラーに、対応します。

「私達は非対称をもたらすことによって今これらの装置の plasmonic 特性を制御してもいく赤くおよび青ライトを正確に左右に」、送られることを見つけますチャンを言います。 「より小さいボリュームの処理ライトの限界を押すことによって、私達は速く、カラーに敏感な photodetection のために重要である別のもの迅速かつ効率的に移動してもいいですまたは 1 つの場所に情報を。 」

実際に、十字の nanoantenna の縦に一直線に並べられた bowtie をちょうど 5 ナノメーター移すことは中道左派 2 つの共鳴モードを生成しま、 2 色フィルターを作り出します。 それ以上のチームは 3 カラーフィルターに導く bowties の他の対称の破損によってこの効果を示しました。 この対称の破損はフィルターおよび他の探知器のために重大な望ましい一組のカラーまたはエネルギーに科学者に能力 「自動調子」を装置与えます。 鋳物場で使用できる nanofabrication の機能を使用して科学者は装置特性を最適化するために bowties のサイズ、形および位置を調節することを探索することを計画します。 例えば、たくさんの bowties は領域で超高速可能になること探知器のアレイより少しより 1 ミリメートル、詰める大きい、ことができます。

「私達の調査結果壊れる簡単な対称間のリンクに洞察力を貸し、非常に限られたスペースのライトを制御できる複雑な装置を設計するためにパスを提供する集中させたプラズモンの凝集性のカップリングの特性」は Schuck は付け加えます。

この研究を報告する学術論文は 「処理の nanoscale Zhaoyu チャン、アレキサンダー Weber-Bargioni、 Shiwei ウー、スコット Dhuey、ステファノ Cabrini およびジェームス Schuck によって」、に nanocolorsorter 非対称的な bowtie が付いている軽いフィールドと資格を与え、 Nano 文字でようで、そして Nano 文字でオンラインで使用できる。

Last Update: 13. January 2012 09:57

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