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Forscher Fabrizieren Unbestimmtes Metamaterials, um Nano--Schuppe 3D Optische Kammern Herzustellen

Published on June 28, 2012 at 3:16 AM

Durch Willen Soutter

Ein Forschungsteam, das von den Wissenschaftlern vom Nationalen Laboratorium Lawrence Berkeley des US-Energieministeriums und des University of Californias Berkeley verwiesen wird, hat ein ` unbestimmtes metamaterial' fabriziert, indem es ultradünne Silber- und Germaniumschichten abwechselte.

Dieses Diagramm zeigt (a) eine unbestimmte metamaterial Zelle mit wechselnden Silber und Germanium multilayers; und (b) seine ISOfrequenz Kontur von Lichtwellevektoren mit negativen Brechungen entlang dem x und den Orichtungen und Positiv entlang der Zrichtung. (Höflichkeit von Gruppe Xiang Zhang)

Unter Verwendung dieses unbestimmten metamaterial haben die Forscher ultra-kleine dreidimensionale (3D) optische Kammern hergestellt, die zum Erzeugen der stärksten nanolaser Träger fähig sind. Mit bemerkenswerten elektromagnetischen Eigenschaften finden diese außergewöhnlichen optischen Kammern auch Gebrauch in einer Vielzahl von Technologien wie photonischen integrierten Schaltungen, Quantumsoptik, nichtlinearen Optik, optischem Ermittlen und LED. Die Studienergebnisse sind in der Natur Photonics gemeldet worden.

Der entsprechende Autor des Papiers, Xiang Zhang informierte sich, dass die Studie die Methode ebnet, eine tatsächliche Nano-schuppe optische Kammer zu konstruieren. Optische Kammern sind entscheidende Elemente in der Mehrheit Lasern. Die Kammern, die von den natürlichen optischen Materialien gemacht werden, können eine Größe nicht haben kleiner als die Wellenlänge der Leuchte, die durch sie überquert.

andererseits werden metamaterials unter Verwendung einer Kombination von Isolatoren (Dielektrika) und von Metallen fabriziert, von denen Dielektrika auf einem elektromagnetischen Gebiet polarisiert erhalten. Folglich anders als natürliche optische Materialien, metamaterials' werden optische Eigenschaften von ihrer Zelle anstelle ihrer chemischen Zusammensetzung berechnet. Führender Autor, Xiaodong Yang erklärte, dass die optischen Kammern 3D Zehntel die Größe sein können der hellen Wellenlänge wegen des metamaterials' sehr hohen Brechungskoeffizienten.

An diesem nanoscale ist der optische Modus in einen kleinen Platz durch diese optischen Kammern komprimiert und verursacht eine Zunahme der Photondichte von Zuständen, die der Reihe nach die Leichtstoff Interaktion verbessert. Außerdem kann Resonanzfrequenz die selbe für Kammern mit verschiedenen Größen sein und mehr Optionen so zur Verfügung stellen, wenn sie optische Kammern konstruiert. Außerdem kann der verringerte Photonverlust, der zum kleineren der Kammern passend ist, helfen, zukünftige nanoscale Laser zu konstruieren.

Die Forscher verwendeten Germanium als der Nichtleiter wegen seines höheren Brechungskoeffizienten von 4,0. Sie schnitten das wechselnde 20 nm-starke Silber und 30 nm-starke Germaniumschichten in die Würfel von verschiedenen Größen und beruhten auf der Zählung von Metall- und Nichtleiterschichten. Sie änderten dann die Würfelwände in eine Paralleltrapezform mit einer Nano-schuppe optischen Kammer in der Mitte.

Entsprechend Yang aktivierte Kontur ISOfrequenz das hyperboloid des Wellenvektorplatzes in diesen optischen Kammern die Forscher, beispiellose Wellenvektorwerte zu erzielen, die der Reihe nach die beispiellosen optischen Brechungskoeffizienten ergaben, die so hoch sind wie 17,4, das viel höher als das von natürlichen Materialien ist.

Quelle: http://www.lbl.gov

Last Update: 28. June 2012 04:29

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