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学习在 Nanoscale 设备的 Plasmonic 域的基于 Web 的想象工具套件

Published on February 5, 2011 at 6:00 AM

在典型的 plasmonic 设备,电磁波拥挤到微小的金属结构,集中能源到 nanoscale 维数。

由于耦合电子和 photonics 在这些金属 nanostructures, plasmonic 设备能为高速数据传输或超速的探测器列阵被利用。 然而,因为检查这些结构固有地修改他们的工作情况,学习在 nanoscale 设备的 plasmonic 域存在科学家的一个实际路障。

由从金子的想象荧光在一个 bowtie 型 plasmonic 设备内,伯克利实验室研究员分开搜集了 plasmonic 模式的位置一些毫微米。

“您是否使用激光或一个电灯泡,光波长仍然太大以至于不能学习在 nanostructures 的 plasmonic 域。 什么是更多,用于的多数工具学习 plasmonic 域将修改我们希望了解的域配电器这非常工作情况”,一位人员科学家说吉姆 Schuck,有在 Nanostructures 设备想象和处理运作在分子铸造厂的劳伦斯伯克利国家实验室的 (伯克利实验室)。

光学显微学在科学家的保留节目扮演根本作用: 这个技术是易用的,并且不给予对一个仔细被制作的电子线路或精美生物标本的故障。 然而,一个典型的 nanoscale 对象利息这样,当脱氧核糖核酸或一个数量子线在大小上小点是低于可见光波长,意味这个能力与别的区分一个这样对象,当他们接近留间隔时丢失。 科学家现在质询此限额使用 ` 本地化’技术,计数发出从对象的光子的数量帮助确定其位置。

在以前的工作、 Schuck 和同事分子铸造厂的,美国能源部 (DOE) Nanoscale 科学研究中心,设计的 bowtie 型 plasmonic 设备设计获取,过滤和操纵光在 nanoscale。 这些纳诺颜色整理者设备担当天线集中和排序在微小的空间的光到期望套颜色或能源关键为补白和其他探测器。

在此最新的预付款, Schuck 和他的伯克利实验室小组使用他们的创新想象概念形象化从这些设备的 plasmonic 域有 nanoscale 解决方法的。 由从金子的想象荧光在 bowtie 和最大化从他们的 bowtie 设备收集的光子的数量内,这个小组能搜集分开导致光学共鸣一些毫微米充电 plasmonic 模式动摆的位置。

“我们想知道是否有方式使用已经当前的光在我们 bowties 局限化光子对探测这些域和担当申报人”,说 Schuck。 “我们的技术对在系统的缺点也是敏感的,例如微小的结构上的缺点或尺寸效应,建议我们可能使用此技术评定 plasmonic 设备性能在两个研究与开发设置的”。

与 Schuck 的实验发现平行,杰夫 Neaton,分子铸造厂的主任 ' Nanostructured 材料设备的 s 原理和亚历克斯 McLeod,从事在铸造厂的本科生,开发了一个基于 web 的工具套件,被设计计算 plasmonic 设备的图象有开放原始码的软体软件的被开发在麻省理工学院。 对此研究,研究员由一些毫微米模拟了调整一个双 bowtie 天线的结构学习更改这个范围和对称一个 plasmonic 天线的如何影响其光学性能。

“通过转移他们的结构由一些毫微米,我们可以集中光在 bowtie 里面的不同的位置肯定卓越的,并且可预测性”, McLeod 说。 “此工作显示出,这些 nanoscale 光学天线共鸣与光正我们的模拟预测”。

有用为学习 plasmonic 和光子的结构的研究员,此工具套件为在 nanoHUB 的下载, nanoscience 的一种计算被创建的资源和技术将是可用的通过计算纳米技术的国家科学基金会的网络。

“此工作确实举例证明什么的最好分子铸造厂是”,说 Neaton,是伯克利实验室的材料学分部的也操作的副主任。 “三单独铸造厂设备想象,极小制作和原理合作在我们了解的重大的预付款对可见光如何可以是局限化,操作和印象在 nanoscale”。

纸报告题为的此研究, “nanoscale plasmonic 域配电器的非perturbative 形象化通过光子本地化显微学”,出现于实际复核信函并且在线供给用户。 合著与 Schuck 的本文, McLeod 和 Neaton 是亚历山大 Weber-Bargioni, Zhaoyu 张,斯科特 Dhuey,布鲁斯 Harteneck 和斯特凡诺 Cabrini。

此的部分在分子铸造厂的工作由科学母鹿的办公室支持。 技术支持此工作由国家科学基金会也提供通过网络为计算纳米技术。

分子铸造厂是五个母鹿 Nanoscale 科学研究中心, (NSRCs)学科研究的国家用户设施之一在 nanoscale,支持由科学母鹿办公室。 同时 NSRCs 包括提供研究员以科技目前进步水平功能制造,处理,分析和模型 nanoscale 材料的套件补充设施和构成国家纳米技术主动性的最大的基础设施投资。 NSRCs 位于母鹿的 Argonne, Brookhaven,劳伦斯伯克利,橡树岭和 Sandia 和洛斯阿拉莫斯国家实验室。

来源: http://www.lbl.gov/

Last Update: 11. January 2012 09:14

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