Caja De Herramientas En Internet de la Proyección De Imagen Para Estudiar los Campos de Plasmonic en los Dispositivos de Nanoscale

Published on February 5, 2011 at 6:00 AM

En dispositivos plasmonic típicos, las ondas electromagnéticas aprietan en las estructuras minúsculas del metal, concentrando energía en dimensiones del nanoscale.

Debido a acoplar de la electrónica y del photonics en estos nanostructures del metal, los dispositivos plasmonic se podían aprovechar para la transmisión de datos de alta velocidad o las matrices ultrarrápidas del detector. Sin Embargo, estudiar campos plasmonic en dispositivos del nanoscale presenta una barricada real para los científicos, pues el examen de estas estructuras intrínsecamente altera su comportamiento.

Por fluorescencia de la proyección de imagen del oro dentro de un dispositivo plasmonic bowtie-dado forma, los investigadores del Laboratorio de Berkeley espigaron la posición de modos plasmonic apenas algunos nanómetros aparte.

“Si usted utiliza un laser o una bombilla, la longitud de onda de la luz sigue siendo demasiado grande estudiar campos plasmonic en nanostructures. Cuál es más, la mayoría de las herramientas usadas para estudiar campos plasmonic alterarán el comportamiento de la distribución- del campo mismo que esperamos entender,” dice a Jim Schuck, científico del estado mayor con el Laboratorio Nacional de Lorenzo Berkeley (Laboratorio de Berkeley) que trabaja en la Proyección De Imagen y la Manipulación del Recurso de Nanostructures en la Fundición Molecular.

La microscopia Pálida desempeña un papel fundamental en el repertorio de un científico: la técnica es fácil de utilizar y no inflige daño a un circuito electrónico cuidadosamente hecho a mano o a un espécimen biológico delicado. Sin Embargo, un objeto típico del nanoscale de interés-tal como un hilo de la DNA o de un quantum punto-es bien debajo de la longitud de onda de la luz visible de tamaño, que significa la capacidad de distinguir un tal objeto de otro cuando él se espacia de cerca se pierde. Los Científicos ahora están desafiando este límite usando técnicas de la localización del ` las', que cuentan el número de fotones que emanan de un objeto para ayudar a determinar su posición.

En trabajo previo, Schuck y colegas en la Fundición Molecular, un Ministerio de los E.E.U.U. de Centros (DOE) de Investigación de la Ciencia de Nanoscale de la Energía, los dispositivos plasmonic bowtie-dados forma dirigidos diseñaron capturar, filtrar y navegar la luz en el nanoscale. Éstos los dispositivos del compaginador del nano-color sirvieron como antenas enfocar y clasificación la luz en espacios minúsculos a un conjunto deseado de colores o energía-crucial para los filtros y otros detectores.

En este último avance, Schuck y sus personas del Laboratorio de Berkeley utilizaron su concepto innovador de la proyección de imagen para visualizar campos plasmonic de estos dispositivos con la resolución del nanoscale. Por fluorescencia de la proyección de imagen del oro dentro del bowtie y de maximizar el número de fotones cerco de sus dispositivos del bowtie, las personas podían espigar la posición de las modo-oscilaciones plasmonic de la carga que dan lugar a resonancia-apenas óptica algunos nanómetros aparte.

“Nos preguntábamos si había una manera de utilizar la luz ya presente en nuestro bowties-localizado fotón-a antena estos campos y de servir como reportero,” decimos Schuck. “Nuestra técnica es también sensible a las imperfecciones en el sistema, tal como fallas o efectos de talla estructurales minúsculos, sugiriendo nosotros podría utilizar esta técnica para medir el funcionamiento de dispositivos plasmonic en ambas configuraciones de la investigación y desarrollo.”

Paralelamente a las conclusión experimentales de Schuck, Jeff Neaton, Director Teoría de s de la Fundición Molecular ' del Recurso de los Materiales de Nanostructured y Alex McLeod, estudiante universitario que trabajaba en la Fundición, desarrolló una caja de herramientas en Internet, diseñada para calcular imágenes de dispositivos plasmonic con el software libre desarrollado en Massachusetts Institute of Technology. Para este estudio, los investigadores simularon ajustar la estructura de una antena doble del bowtie por algunos nanómetros para estudiar cómo el cambio de la talla y simetría de una antena plasmonic afecta a sus propiedades ópticas.

“Desviando su estructura por apenas algunos nanómetros, podemos centrar la luz en diversas posiciones dentro del bowtie con certeza notable y previsibilidad,” dijo a McLeod. “Este trabajo demuestra que estas antenas ópticas del nanoscale resuenan con la luz apenas mientras que nuestras simulaciones predicen.”

Útil para los investigadores que estudian las estructuras plasmonic y fotónicas, esta caja de herramientas estará disponible para la transferencia directa en nanoHUB, un recurso de cómputo para el nanoscience y la tecnología creada a través de la Red del National Science Foundation para la Nanotecnología De Cómputo.

“Este trabajo ejemplifica realmente mismo el mejor de cuál es la Fundición Molecular alrededor,” dijo a Neaton, que es Vicedirector también Que Actúa de la División de las Ciencias Materiales del Laboratorio de Berkeley. “Recurso-Proyección de imagen separada de la Fundición Tres, Nanofabricación y Teoría-Colaborado en un avance importante en nuestra comprensión de cómo la luz visible puede ser localizada, manipulado, y reflejado en el nanoscale.”

Una información de papel esta investigación titulada, “visualización de Non-perturbative de las distribuciones plasmonic del campo del nanoscale vía microscopia de la localización del fotón,” aparece en Cartas Físicas de la Revista y está disponible para los suscriptores en línea. Co-Siendo autor del papel con Schuck, McLeod y Neaton eran Alexander Weber-Bargioni, Zhaoyu Zhang, Scott Dhuey, Bruce Harteneck y Stefano Cabrini.

Las Porciones de esto trabajo en la Fundición Molecular fueron utilizadas por la Oficina de la GAMA de la Ciencia. El Soporte para este trabajo también fue proporcionado por el National Science Foundation a través de la Red para la Nanotecnología De Cómputo.

La Fundición Molecular es uno de los cinco Centros de Investigación de la Ciencia de Nanoscale de la GAMA (NSRCs), recursos nacionales del utilizador para la investigación interdisciplinaria en el nanoscale, utilizados por la Oficina de la GAMA de la Ciencia. Junto el NSRCs comprende una habitación de los recursos complementarios que proveen de investigadores capacidades avanzadas para fabricar, para tramitar, para caracterizar y materiales modelo del nanoscale, y constituir la inversión más grande de la infraestructura de la Iniciativa Nacional de la Nanotecnología. El NSRCs está situado en Argonne de la GAMA, Brookhaven, Lorenzo Berkeley, la Oak Ridge y Sandia y Laboratorios Nacionales de Los Alamos.

Fuente: http://www.lbl.gov/

Last Update: 11. January 2012 11:06

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