Размещённый в Интернетее Набор Инструментов Воображения для того чтобы Изучить Поля Plasmonic в Приборах Nanoscale

Published on February 5, 2011 at 6:00 AM

В типичных plasmonic приборах, электромагнитные волны толпятся в малюсенькие структуры металла, концентрируя энергию в размеры nanoscale.

Должно к соединять электроники и photonics в этих nanostructures металла, plasmonic приборы смогли быть обузданы для высокоскоростной передачи данных или ultrafast блоков детектора. Однако, изучать plasmonic поля в приборах nanoscale представляет реальный барьер для научных работников, по мере того как рассматривать эти структуры по существу изменяет их поведение.

флуоресцированием воображения от золота внутри bowtie-форменный plasmonic прибор, исследователя Лаборатории Беркли gleaned положение plasmonic режимов как раз немного нанометров врозь.

«Используете Ли вы лазер или электрическую лампочку, длина волны света все еще слишком большая для того чтобы изучить plasmonic поля в nanostructures. Что больше, большинств инструменты используемые для того чтобы изучить plasmonic поля изменят поведение распределения- поля очень мы надеемся понять,» говорит Джим Schuck, научный работник штата с Лабораторией Лоренса Беркли Национальной (Лабораторией Беркли) которая работает в Воображении и Манипуляции Средства Nanostructures на Молекулярной Плавильне.

Светлая микроскопия играет основную роль в репертуаре научного работника: метод легок для использования и inflict повреждение к тщательно произведенной радиотехнической схеме или чувствительному биологическому образцу. Однако, потерян типичный предмет nanoscale интерес-такого по мере того как стренга ДНА или суммы многоточи-был хорошо под длиной волны видимого света в размере, который значит способность различить один такой предмет от других когда они близко расположенный. Научные Работники теперь бросают вызов этот предел используя методы локализацию `', которые подсчитывают число фотонов исходя от предмета для того чтобы помочь определить свое положение.

В предыдущей работе, Schuck и коллегаах на Молекулярной Плавильне, Исследовательскийа Центр (DOE) Науки Nanoscale Министерства Энергетики США, проектированные bowtie-форменные plasmonic приборы конструировали захватить, фильтровать и управить свет на nanoscale. Эти приборы сортировщицы nano-цвета служили как антенны сфокусировать и сортировать свет в малюсеньких космосах к пожеланному комплекту цветов или энерги-критическо для фильтров и других детекторов.

В этом самом последнем выдвижении, Schuck и его команда Лаборатории Беркли использовали их новаторскую принципиальную схему воображения для того чтобы визуализировать plasmonic поля от этих приборов с разрешением nanoscale. флуоресцированием воображения от золота в пределах bowtie и увеличивать число фотонов собранных от их приборов bowtie, команда могла glean положение plasmonic режим-колебаний обязанности которые приводят к в оптически резонансе-как раз немного нанометров врозь.

«Мы интересовали был ли путь использовать свет уже присутствующий в нашем bowties-локализованном фотон-к зонду эти поля и служить как репортер,» говорим Schuck. «Наш метод также чувствительн к несовершенствам в системе, как малюсенькие структурные рванины или влияния размера, предлагая мы смог использовать этот метод для того чтобы измерить представление plasmonic приборов в обеих установках научных исследований и разработки.»

В порядке заключений Schuck экспириментально, Джеф Neaton, Директор Теория s Молекулярной Плавильни ' Средства Материалов Nanostructured и Алекс McLeod, студент-старшекурсник работая на Плавильне, начало размещённый в Интернетее набор инструментов, конструированный для того чтобы высчитать изображения plasmonic приборов при программное обеспечение с открытым исходным кодом начатое на Массачусетсском институте. Для этого изучения, исследователя сымитировали регулировать структуру двойной антенны bowtie немного нанометров для того чтобы изучить как изменять размер и симметрию plasmonic антенны влияет на свои оптически свойства.

«Путем переносить их структуру как раз немного нанометров, мы можем сфокусировать свет на различных положениях внутри bowtie с замечательной определенностью и прогностичность,» сказал McLeod. «Эта работа демонстрирует что эти антенны nanoscale оптически resonate с светом как раз по мере того как наши имитации предсказывают.»

Полезно для исследователей изучая plasmonic и фотонные структуры, этот набор инструментов будет доступен для загрузки на nanoHUB, вычислительного ресурса для nanoscience и созданной технологии через Сеть Национального Фонда для Вычислительной Нанотехнологии.

«Эта работа действительно приводит очень самое лучшее в пример чего Молекулярная Плавильня около,» сказала Neaton, которое также Действуя Заместитель Директора Разделения Наук Материалов Лаборатории Беркли. «Отдельно средств-Воображение Плавильни 3, Nanofabrication и Теори-Сотрудничано на значительно выдвижении в наши вникание как видимый свет может быть локализован, манипулировано, и imaged на nanoscale.»

Бумажная отчетность это озаглавленное исследование, «визуализирование Non-perturbative распределений поля nanoscale plasmonic через микроскопию локализацией фотона,» кажется в Физические Письма Просмотрения и имеется в распоряжении абоненты он-лайн. Co-Authoring бумага с Schuck, McLeod и Neaton были Александром Weber-Bargioni, Zhaoyu Zhang, Скоттом Dhuey, Брюс Harteneck и Stefano Cabrini.

Части этого работа на Молекулярной Плавильне были поддержаны Офисом ЛАНИ Науки. Поддержка для этой работы также была обеспечена Национальным фондом через Сеть для Вычислительной Нанотехнологии.

Молекулярная Плавильня один из 5 Исследовательскийа Центр Науки Nanoscale ЛАНИ (NSRCs), национальные средства пользователя для междисциплинарного исследования на nanoscale, поддержанные Офисом ЛАНИ Науки. Совместно NSRCs состоит из сюиты комплементарных средств которые обеспечивают исследователей с современный возможностями для того чтобы изготовить, обработать, охарактеризовать и модельными материалами nanoscale, и образовать самое большое облечение инфраструктуры Национальной Инициативы Нанотехнологии. NSRCs расположено на Argonne ЛАНИ, Брукхейвен, Лоренсе Беркли, Oak Ridge и Сандии и Лабораториях Лос-Аламоса Национальных.

Источник: http://www.lbl.gov/

Last Update: 11. January 2012 09:32

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