Новый Класс Bowtie-Форменных Приборов которые Захватывают, Фильтрует и Управляет Свет на Nanoscale

Published on November 11, 2009 at 6:42 PM

Смотрящ остр и ищущ свет - исследователя Лаборатории Беркли проектировали новый класс bowtie-форменных приборов которые захватывают, фильтруют и управляют свет на nanoscale. Действуют, что как антенны фокусируют Эти «nano-colorsorter» приборы и свет в малюсеньких космосах, полезный метод вида для жать широкополосный свет для цвет-чувствительных фильтров и детекторов.

Джеймс Schuck и Zhaoyu Zhang на Молекулярной изготовленной Плавильне nano-определили размер антенны от 4 равносторонних треугольников золота которые литографски были сделаны по образцу для того чтобы создать «перекрестную» геометрию. Эти bowtie-форменные антенны действуют по мере того как nano colorsorters, способные для того чтобы захватить, фильтруют и управляют свет на nanoscale.

В Настоящее Время, стекловолокна используют свет для того чтобы транспортировать данные с очень высокой шириной полосы частот, но метод ударяет барьер по мере того как свет сжат в более малые и более малые фотонные цепи. Этот барьер предел огибания - основное ограничение в концентрировать фотоны в зоны более малые чем половина их длины волны. В контрасте, электронные устройства охотно фасонируются на маштабах нанометра; однако, переход электронных данных работает на частотах далеко под теми для волоконной оптики, при гораздо низкее ширина полосы частот, уменьшая количество снесенных данных.

Недавняя технология, ое «plasmonics,» толпит электромагнитные волны в структуры металла с размерами гораздо малее чем длина волны света для передавая данных на оптически частотах, женясь самые лучшие аспекты оптически и электронных связей. В частности перспективнейший тип структур для увеличивать это толпясь влияние антенны nanoscale оптически сделанные из золота, которые leverage plasmonic поведение эффективно для того чтобы захватить и ограничить свет в маленьких размерах.

«Как антенна на ваших TV или радио, оптически nanoantennas эффективно улавливают и концентрируют энергию, но длины волны гораздо малее,» говорит Джим Schuck, withn научного работника штата Молекулярная Плавильня, средство пользователя (DOE) Министерства Энергетики США национальное на Лаборатории Беркли которая снабубежит поддержку исследователя nanoscience вокруг мира.

«Мы сделали сперва проектированную и nanofabricated структуру для распределения света nanoscale которое может грузить и манипулировать ультра-ограниченную оптически информацию с ручкой вы можете легко энергия настройки- или цвет света,» говорим Schuck, которое работает в Воображении и Манипуляции Плавильни Средства Nanostructures.

Исследователь Zhaoyu Zhang Молекулярной Плавильни столб-докторский, работающ с Schuck и Директором Stefano Cabrini Средства Nanofabrication, изготовил nanoantennas от 4 равносторонних треугольников золота литографски сделанных по образцу для того чтобы создать геометрия крест `'.

Ломать симметрию этого крестовидного прибора влияет на свой основной режим резонанса - самое лучшее свойства проиллюстрированное разрушать каннелюры шампанского когда оно сталкивается музыкальный тон правого тангажа. В этих перекрестных nanoantennas, резонирующие режимы соответствуют к различным частотам, или цветам, света.

«Мы можем теперь контролировать plasmonic свойства этих приборов путем вводить асимметрию, и мы находим красный и голубой свет в буквальном смысле слова посылает левым и право,» говорит Zhang. «Путем нажимать пределы манипулируя света в более малом томе, мы можем двинуть информацию к одному месту или другому быстро и эффективно, которое важно для быстрого, цвет-чувствительного photodetection. »

Деиствительно, переносить вертикально выровнянное bowtie в перекрестном nanoantenna как раз 5 нанометров налево центра производит 2 режима резонанса, производящ цветной поглотитель 2. Команда более дальнейшая продемонстрировала это влияние путем ломать другие симметрии bowties, водя к фильтру 3-цвета. Этот ломать симметрии дает научным работникам способность «автоматическ-настройку» прибор к пожеланному комплекту цветов или энергий, критическому для фильтров и других детекторов. Используя возможности nanofabrication доступные на Плавильне, научные работники планируют исследовать регулировать размер, форму, и положение bowties для того чтобы оптимизировать свойства прибора. Например, тысячи bowties смогли быть упакованы в области чем один миллиметр поперек, позволять большой, но ultrafast, блоки детектора.

«Наши заключения одалживают проницательность в соединение между простой симметрией ломая и когерентные свойства соединения локализованных плазмонов, обеспечивая тропа для проектировать затейливые приборы которые могут контролировать свет в весьма ограниченных космосах,» Schuck добавляет.

Научный труд сообщая это исследование озаглавил «Манипулируя nanoscale светлыми полями с несимметричным bowtie nano-colorsorter,» Zhaoyu Zhang, Александром Weber-Bargioni, Shiwei Wu, Скоттом Dhuey, Stefano Cabrini и Джеймс Schuck, кажется в Nano Письма и доступным в Nano Письмах он-лайн.

Last Update: 13. January 2012 13:36

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