GRINA den Plasmonics Tekniken Ger Praktiskt Långt för Sändning Lätt på Jämna Nanoscale

Published on January 25, 2011 at 6:17 AM

De sade att den kunde göras och nu de har gjort den. Vad är mer, gjorde de den med en GRINA.

Ett lag av forskare med U.S.-Avdelningen av (DOE) Energis Laboratoriumet för den Lawrence Berkeley Medborgare (det Berkeley Labbet) och Universitetar av Kalifornien, Berkeley, har burit ut den första experimentella demonstrationen av GRIN - för lutningindex - plasmonicsen, en hybrid- teknologi, som öppnar dörren till en lång räcka av exotisk optik, inklusive superfast datorer som baseras på ljust snarlikt, än elektroniskt signalerar, ultra-kraftiga optiska mikroskop som är kompetent att lösa DNA-molekylar med synligt ljust och ”invisibility” som matta-täcker apparater.

På lämnad är en scanningelektronmicrograph av en plasmonic Luneburg lins på ett guld- filmar. På rätten fluorescence som avbildar showsstyrka av SPPsen som fortplantas av den prack Luneburg linsen (cirkla). X markerar lanseringen placerar av elektronen strålar, och Z är riktningen som SPPsen fortplantar i.

Arbetet med komposit som presenterar en dielectric (non-föra) som är materiell på en belägga med metallsubstrate, och ”strålar grå färg-fjäll” elektronen lithography, ytbehandlar en standard metod i datorchipbranschen för att mönstra som är 3-D, topografier, forskarna har fabricerat högt effektiva plasmonic versioner av Luneburg och Eaton linser. En Luneburg lins fokuserar lätt från alla riktningar väller fram lika, och krökningar för en Eaton lins tänder 90 grader från alla inkoms riktningar.

”Detta förgångna år, använde vi datorsimuleringar för att visa det med endast dämpar ändringar av ett isotropiskt dielectric materiellt i enbelägga med metall komposit, det skulle är möjligheten som uppnår praktiska omformningsoptikresultat,” något att säga Xiang Zhang, som ledde denna forskning. ”Vårt GRINA plasmonicstekniken ger ett praktiskt långt för sändning lätt på mycket lilla fjäll och att producera effektiva funktionella plasmonic apparater.”,

Zhang, en främsta utredare med det Berkeley Labb Uppdelning för Vetenskaper för Material och direktören av Ucs Berkeley Nano-Fjäll Vetenskap och att Iscensätta Centrerar (SINAM), är den motsvarande författare av ett pappers- i föra journal överNaturNanotechnologyen som beskriver detta betitlade arbete, ”Plasmonic Luneburg och Eaton Linser.”, Co-Vara upphovsman till det pappers- var Thomas Zentgraf, Yongmin Liu, Maiken Mikkelsen och den Jason Valentinen.

GRINA plasmonicssammanslutningmethodologies från omformningsoptik, och plasmonicsen, ny resning två sätter in av vetenskap som kunde revolutionera vad vi är kompetent att göra med ljust. I omformningsoptik anmärker läkarundersökningutrymmet, som den ljusa resor snedvridas för att kontrollera till och med lampans trajectory som är liknande till långt in, som yttre utrymme snedvridas av ett massivt, under Einsteins relativitetteori. I plasmonics begränsas lätt in dimensionerar mindre än våglängden av fotoner i fritt utrymme, danande det möjligheten för att matcha de olika längd-fjällen som är tillhörande med photonics och elektronik i en singelnanoscaleapparat.

”Låter Att Applicera omformningsoptik till plasmonicsen för preciserar kontrollerar av starkt begränsat lätt vinkar i sammanhanget av tvådimensionell optik,” Zhang något att säga. ”Är Vår teknik motsvarande till det välkänt GRINAR optikteknik, eftersom föregående plasmonic tekniker realiserades av åtskild strukturera av belägga med metall ytbehandlar i endielectric komposit.”,

Gilla alla plasmonic teknologier, GRINA plasmonicsstarter med ett elektroniskt ytbehandlar vinkar att rullar till och med ledningselektronerna på en belägga med metall. Som Precis energin i en vinka av ljust bärs in en quantized partikel-något liknande enhet som kallas en foton, så, för, är plasmonic energi bar in enpartikel som kallas en plasmon. Ska Plasmons påverkar varandra med fotoner på ha kontakt av en belägga med metall och en dielectric för att bilda ännu en quasi-partikel, en ytbehandlaplasmonpolariton (SPP).

De Luneburg och Eaton linserna som fabricerades av Zhang och hans co-författare, påverkade varandra med SPPs som var snarlik än fotoner. Att göra dessa linser, fungerade forskarna med en tunn dielectric filmar (en thermplastic kallad PMMA) överst av ett guld- ytbehandlar. När du applicerar grå färg-fjäll elektronen, stråla lithography, de utsatta forskarna dielectricen filmar till en elektron strålar som var omväxlande i dosering (laddning per enhetsområde) som det som är rört över filmen, ytbehandlar. Detta resulterade i högt kontrollerade skillnader filmar in tjocklek över längden av dielectricen som förändrade lokalförökningen av SPPs. I sin tur ”funktionslägeindexet,”, bestämmer som hur fasta den ska SPPsen fortplantar, förändrar sig, så att riktningen av SPPsen kan påverkas.

”, Genom adiabatically att anpassa topologin av det dielectric lagrar som är närgränsande till belägga med metall, ytbehandla, oss är kompetent fortlöpande att ändra funktionslägeindexet av SPPs,” något att säga Zentgraf. ”Som ett resultat, kan vi behandla flödet av SPPs med en mer stor grad av frihet i sammanhanget av tvådimensionell optik.”,

Något att säga Liu, ”Praktiskheten av arbetet endast med det renodlat dielectric materiellt som omformar SPPs, är stort sälja pekar för GRIN plasmonicsen. att Kontrollera läkarundersökningrekvisitan av belägger med metall på nanometerlängd-fjäll, som är genomträngningsdjupet av elektromagnetiskt vinkar tillhörande med nedanför SPPs-fördjupning belägga med metall ytbehandlar, är det okända räckvidden av existerande nanofabricationtekniker.”,

Tillfogar Zentgraf, ”Vårt att närma sig har det potentiellt som uppnår låg-förlust funktionella plasmonic beståndsdelar med en standard fabriceringteknologi, som är fullständigt - som är kompatibel med aktivplasmonics.”,

I den pappers- NaturNanotechnologyen, forskarenågot att säga att inefficiencies i plasmonic apparater tack vare SPPs som var borttappada till och med spridning kunde vara förminskande även mer ytterligare genom att inkorporera olika SPP-affärsvinstmaterial, liksom fluorescerande färgmolekylar, direkt in i dielectricen. Detta distanserar de något att säga, skulle bly- till en ökande förökning som önskas högt för optiska och plasmonic apparater. Den bör också möjliggöra genomförandet av den tvådimensionella plasmonic beståndsdeldet okända de Luneburg och Eaton linserna.

Något att säga Mikkelsen, ”GRINAR plasmonics kan omgående appliceras till designen och produktionen av olika plasmonic beståndsdelar, liksom waveguides och stråla delare, för att förbättra kapaciteten av den inbyggda plasmonicsen. För närvarande är vi funktionsdugliga på mer komplex mer transformational plasmonic apparater, liksom plasmonic collimators, singel som plasmonic beståndsdelar med multipel fungerar och plasmonic linser med förhöjd kapacitet.”,

Källa: http://www.lbl.gov/

Last Update: 26. January 2012 23:04

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