Nanoscale 장치에 있는 Plasmonic 필드를 공부하는 웹기반 화상 진찰 툴키트

Published on February 5, 2011 at 6:00 AM

전형적인 plasmonic 장치에서는, 전자기파는 nanoscale 차원으로 에너지 집중 작은 금속 구조물로 군집합니다.

이 금속 nanostructures에 있는 전자공학 그리고 photonics의 결합 때문에, plasmonic 장치는 고속 자료 전송 또는 초고속 검출기 소집을 위해 이용될 수 있었습니다. 그러나, nanoscale 장치에 있는 plasmonic 필드를 공부하는 것은 이 구조물을 검토하기 것이 본래부터 그들의 행동을 바꾸기 때문에, 과학자를 위한 실제적인 방책을 제출합니다.

bowtie 모양 plasmonic 장치 내의 금에서 화상 진찰 형광에 의하여, 버클리 실험실 연구원은 약간 나노미터 plasmonic 최빈값의 위치를 다만 따로따로 주웠습니다.

"레이저 또는 전구를 이용한다는 것을, 빛의 파장은 아직도 너무 큽니다 nanostructures에 있는 plasmonic 필드를 공부하기 위하여. 더 많은 것은인 무엇, plasmonic 필드를 공부하기 위하여 사용된 대부분의 공구는 우리가 이해하는 것을 희망하는 필드 배급 행동을 아주 바꿀 것입니다," 짐 Schuck, 분자 주조에 Nanostructures 시설의 화상 진찰 그리고 조작에서 작동하는 로오렌스 버클리 국립 연구소 (버클리 실험실)를 가진 직원 과학자를 말합니다.

가벼운 현미경 검사법은 과학자의 레퍼토리에 있는 기본적인 역할을 합니다: 기술은 사용하기 편하 주의깊게 만들어진 전자 회로 민감한 생물학 견본에 손상을 주지 않습니다. 그러나 DNA 양의 물가가 바싹 간격을 둘 때 또 다른 한개와 1개의 그 같은 객체를 구별하는 기능을 의미하는 가시 광선의 파장 훨씬 아래 크기로 점 인 때, 관심사 그 같은의 전형적인 nanoscale 객체는, 분실됩니다. 과학자는 지금 ` 지방화를 사용하여 이 한계에' 그것의 위치를 결정하는 것을 돕기 위하여 객체에서 유출하는 광양자의 수를 세는 기술 도전하고 있습니다.

분자 주조, Nanoscale 과학 연구소 미국 에너지성에 사전 작업, (DOE) Schuck 및 동료에서는, 설계한 bowtie 모양 plasmonic 장치는 nanoscale에 빛을 붙잡고, 필터하고 조타하는 것을 디자인했습니다. 이들은 안테나로 nano 군기 분류하는 사람 장치 또는 필터와 그밖 검출기를 위해 에너지 결정 군기의 요구한 세트에 작은 공간에 있는 빛을 집중시키고 분류하는 것을 봉사했습니다.

이 최신 어드밴스에서는, Schuck와 그의 버클리 실험실 팀은 그들의 혁신적인 화상 진찰 nanoscale 해결책을 가진 이 장치에서 plasmonic 필드를 구상하기 위하여 개념을 이용했습니다. bowtie 및 그들의 bowtie 장치에서 집합된 광양자의 수 확대하기 내의 금에서 화상 진찰 형광에 의하여, 팀은 광학적인 공명 다만 약간 나노미터 따로따로 귀착되는 책임의 plasmonic 최빈값 진동의 위치를 주울 수 있었습니다.

"우리는 존재한 빛을 이미 탐사기광양자 에 이 필드를 bowties 지방화된 우리에서 이용하고 취재원으로 봉사하는 쪽이 있었다는 것을," 말합니다 Schuck를 생각해 보았습니다. "우리의 기술 또한 시스템에 있는 불완전에 과민합니다 건의하는 작은 구조상 결함 크기 효과와 같은 우리 이 두 연구와 개발 조정 전부에 있는 plasmonic 장치의 성과를 측정하기 위하여 기술을 이용할 수 있었습니다."는

Schuck의 실험적인 사실 인정 행선으로, Jeff Neaton, 디렉터 ' Nanostructured 물자 시설의 s 이론과 분자 주조의 알렉스 McLeod 의 주조에 일해 대학생은, 메사츄세스 공과대학에 개발된 오픈 소스 소프트웨어를 가진 plasmonic 장치의 심상을 산출하기 위하여 디자인된 웹기반 툴키트를 개발했습니다. 이 연구 결과를 위해, 연구원은 약간 나노미터로 두 배 bowtie 안테나의 시뮬레이트했습니다 규모를 바꾸는 것이 그리고 plasmonic 안테나의 대칭을 공부하기 위하여 구조물 조정 그것의 광학적 성질에 어떻게 영향을 미치는지.

"다만 약간 나노미터로 그들의 구조물을 이동해서, 우리는 현저한 확신을 가지고 bowtie 안쪽에 다른 위치에 빛을 집중시켜서 좋 단정," McLeod를 말했습니다. "우리의 시뮬레이션이."는 예상하는 대로 이 nanoscale 광학적인 안테나가 빛으로 공진한다는 것을 이 일 설명합니다

plasmonic와 photonic 구조물을 공부해 연구원을 위해 유용할 것이, 이 툴키트는 nanoHUB에 다운로드, nanoscience를 위한 컴퓨터 자원 및 컴퓨터 나노 과학을 위한 국립 과학 재단의 통신망을 통해서 만든 기술을 위해 유효할 것입니다.

"분자 주조가인 대략 무슨의 이 일 실제적으로 아주 베스트를,"는 말했습니다 버클리 실험실의 재료 과학 부의 또한 작동 부이사인 Neaton를 궁행합니다. "가시 광선이 어떻게의, 조작해 지방화되어 일 수 있는지 3 분리되는 주조 시설 화상 진찰, Nanofabrication와, 및 imaged nanoscale에 우리의 이해에 있는 중요한 어드밴스에 이론 공저해."

서류상 보고는 물리적인 검토 편지에서, "nanoscale 광양자 지방화 현미경 검사법을 통해 plasmonic 필드 배급의 Non-perturbative 구상 표제가 붙은," 이 연구 것처럼 보이고 구내구독자에게 온라인으로 유효한. Schuck를 가진 서류를 공저해서, McLeod와 Neaton는 알렉산더 Weber-Bargioni, Zhaoyu 장, Scott Dhuey, 브루스 Harteneck 및 Stefano Cabrini이었습니다.

이것의 부분은 암컷의 과학의 사무실에 의해 분자 주조에 일 지원되었습니다. 이 일을 위한 지원은 또한 컴퓨터 나노 과학을 통신망을 통해서 국립 과학 재단에 의해 제공되었습니다.

분자 주조는 5개의 암컷 Nanoscale 과학 연구소, 과학의 (NSRCs) 암컷 사무실에 의해 지원된 nanoscale에 이분야 연구를 위한 국제적인 사용자 기능의 한개 입니다. 함께 NSRCs는 최신식 기능 및 모형 nanoscale 물자를 날조하고기 위하여, 가공하고기 위하여, 성격을 나타내기 위하여 연구원에게 제공하는 무료한 기능을 한 벌을, 및 국제적인 나노 과학 이니셔티브의 가장 큰 기반 투자를 만들어 내기 위하여 함유합니다. NSRCs는 암컷의 Argonne, Brookhaven, 로오렌스 버클리 의 오크리지 및 Sandia 및 로스 알라모스 국립 연구소에 있습니다.

근원: http://www.lbl.gov/

Last Update: 11. January 2012 10:56

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