學習在 Nanoscale 設備的 Plasmonic 域的基於 Web 的想像工具套件

Published on February 5, 2011 at 6:00 AM

在典型的 plasmonic 設備,電磁波擁擠到微小的金屬結構,集中能源到 nanoscale 維數。

由於耦合電子和 photonics 在這些金屬 nanostructures, plasmonic 設備能為高速數據傳輸或超速的探測器列陣被利用。 然而,因為檢查這些結構固有地修改他們的工作情況,學習在 nanoscale 設備的 plasmonic 域存在科學家的一個實際路障。

由從金子的想像熒光在一個 bowtie 型 plasmonic 設備內,伯克利實驗室研究員分開搜集了 plasmonic 模式的位置一些毫微米。

「您是否使用激光或一個電燈泡,光波長仍然太大以至於不能學習在 nanostructures 的 plasmonic 域。 什麼是更多,用於的多數工具學習 plasmonic 域將修改我們希望瞭解的域配電器這非常工作情況」,一位人員科學家說吉姆 Schuck,有在 Nanostructures 設備想像和處理運作在分子鑄造廠的勞倫斯伯克利國家實驗室的 (伯克利實驗室)。

光學顯微學在科學家的保留節目扮演根本作用: 這個技術是易用的,并且不給予對一個仔細被製作的電子線路或精美生物標本的故障。 然而,一個典型的 nanoscale 對象利息這樣,當脫氧核糖核酸或一個數量子線在大小上小點是低於可見光波長,意味這個能力與別的區分一個這樣對象,當他們接近留間隔時丟失。 科學家現在質詢此限額使用 ` 本地化』技術,計數發出從對象的光子的數量幫助確定其位置。

在以前的工作、 Schuck 和同事分子鑄造廠的,美國能源部 (DOE) Nanoscale 科學研究中心,設計的 bowtie 型 plasmonic 設備設計獲取,過濾和操縱光在 nanoscale。 這些納諾顏色整理者設備擔當天線集中和排序在微小的空間的光到期望套顏色或能源關鍵為補白和其他探測器。

在此最新的預付款, Schuck 和他的伯克利實驗室小組使用他們的創新想像概念形象化從這些設備的 plasmonic 域有 nanoscale 解決方法的。 由從金子的想像熒光在 bowtie 和最大化從他們的 bowtie 設備收集的光子的數量內,這個小組能搜集分開導致光學共鳴一些毫微米充電 plasmonic 模式動擺的位置。

「我們想知道是否有方式使用已經當前的光在我們 bowties 局限化光子對探測這些域和擔當申報人」,說 Schuck。 「我們的技術對在系統的缺點也是敏感的,例如微小的結構上的缺點或尺寸效應,建議我們可能使用此技術評定 plasmonic 設備性能在兩個研究與開發設置的」。

與 Schuck 的實驗發現平行,傑夫 Neaton,分子鑄造廠的主任 ' Nanostructured 材料設備的 s 原理和亞歷克斯 McLeod,從事在鑄造廠的本科生,開發了一個基於 web 的工具套件,被設計計算 plasmonic 設備的圖像有開放原始碼的軟體軟件的被開發在麻省理工學院。 对此研究,研究員由一些毫微米模擬了調整一個雙 bowtie 天線的結構學習更改這個範圍和對稱一個 plasmonic 天線的如何影響其光學性能。

「通過轉移他們的結構由一些毫微米,我們可以集中光在 bowtie 裡面的不同的位置肯定卓越的,并且可預測性」, McLeod 說。 「此工作顯示出,這些 nanoscale 光學天線共鳴與光正我們的模擬預測」。

有用為學習 plasmonic 和光子的結構的研究員,此工具套件為在 nanoHUB 的下載, nanoscience 的一種計算被創建的資源和技術將是可用的通過計算納米技術的國家科學基金會的網絡。

「此工作確實舉例證明什麼的最好分子鑄造廠是」,說 Neaton,是伯克利實驗室的材料學分部的也操作的副主任。 「三單獨鑄造廠設備想像,極小製作和原理合作在我們瞭解的重大的預付款對可見光如何可以是局限化,操作和印象在 nanoscale」。

紙報告題為的此研究, 「nanoscale plasmonic 域配電器的非perturbative 形象化通過光子本地化顯微學」,出現於實際覆核信函并且在線供給用戶。 合著與 Schuck 的本文, McLeod 和 Neaton 是亞歷山大 Weber-Bargioni, Zhaoyu 張,斯科特 Dhuey,布魯斯 Harteneck 和斯特凡諾 Cabrini。

此的部分在分子鑄造廠的工作由科學母鹿的辦公室支持。 技術支持此工作由國家科學基金會也提供通過網絡為計算納米技術。

分子鑄造廠是五個母鹿 Nanoscale 科學研究中心, (NSRCs)學科研究的國家用戶設施之一在 nanoscale,支持由科學母鹿辦公室。 同時 NSRCs 包括提供研究員以科技目前進步水平功能製造,處理,分析和模型 nanoscale 材料的套件補充設施和構成國家納米技術主動性的最大的基礎設施投資。 NSRCs 位於母鹿的 Argonne, Brookhaven,勞倫斯伯克利,橡樹嶺和 Sandia 和洛斯阿拉莫斯國家實驗室。

來源: http://www.lbl.gov/

Last Update: 26. January 2012 14:49

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