Les Chercheurs Fabriquent Metamaterials Indéfini Pour Produire les Cavités Optiques de la Nano-Échelle 3D

Published on June 28, 2012 at 3:16 AM

Par Volonté Soutter

Une équipe de recherche dirigée par des scientifiques du Laboratoire National de Lawrence Berkeley du Département de l'Énergie et de l'Université de Californie Berkeley des États-Unis a fabriqué un metamaterial indéfini de `' en alternant des couches ultra-minces d'argent et de germanium.

Ce schéma affiche (a) une structure metamaterial indéfinie avec des multilayers alternatifs d'argent et de germanium ; et (b) sa forme d'OIN-fréquence des vecteurs d'onde lumineuse avec des réfractions négatives le long du x et des y-sens, et positif le long du z-sens. (Accueil de groupe de Xiang Zhang)

Utilisant ce metamaterial indéfini, les chercheurs ont produit les cavités optiques en trois dimensions d'ultra-petit (3D), qui sont capables de produire des poutres de nanolaser les plus puissantes. Avec les propriétés électromagnétiques remarquables, ces cavités optiques exceptionnelles trouvent également l'utilisation en un grand choix de technologies telles que les circuits intégrés photoniques, les blocs optiques de tranche de temps, les blocs optiques non linéaires, se sentir optique, et les LED. Les résultats d'étude ont été enregistrés en Nature Photonics.

L'auteur correspondant du papier, Xiang Zhang a avisé que l'étude prépare le terrain de concevoir une cavité optique de nano-échelle réelle. Les cavités Optiques sont les éléments essentiels dans la majorité de lasers. Les Cavités faites de matériaux optiques naturels ne peuvent pas avoir une taille moins que la longueur d'onde de la lumière traversant par eux.

d'autre part, des metamaterials sont fabriqués utilisant une combinaison des isolants (diélectriques) et des métaux, dont les diélectriques obtiennent polarisés dans un champ électromagnétique. Par Conséquent, à la différence des matériaux optiques naturels, des propriétés optiques de metamaterials' sont dérivées de leur structure au lieu de leur composition chimique. L'Auteur important, Xiaodong Yang a déclaré que les cavités 3D optiques peuvent être un dixième de la taille de la longueur d'onde légère à cause Indice de réfraction très élevé de metamaterials du'.

À ce nanoscale, le mode optique est comprimé dans un petit espace par ces cavités optiques, entraînant une augmentation de la densité de photon des conditions, qui améliore consécutivement l'interaction de lumière-substance. D'ailleurs, la fréquence de résonance peut être la même pour des cavités avec des tailles variées, de ce fait fournissant plus d'options en concevant les cavités optiques. D'ailleurs, la perte réduite de photon due au plus de petite taille des cavités peut aider à concevoir de futurs lasers de nanoscale.

Les chercheurs ont utilisé le germanium comme diélectrique dû à son Indice de réfraction plus élevé de 4,0. Ils ont coupé les 20 argents nanomètre-épais alternatif et 30 couches nanomètre-épaisses de germanium en cubes de différentes tailles, se fondant sur le compte de couches en métal et de diélectrique. Ils ont alors modifié les parois de cube dans une forme de trapèze avec une cavité optique de nano-échelle au centre.

Selon Yang, la forme d'OIN-fréquence du hyperboloid d'espace de vecteur d'onde en ces cavités optiques a permis aux chercheurs de réaliser les valeurs sans précédent de vecteur d'onde, qui ont à leur tour eu comme conséquence des indices de réfraction optiques sans précédent aussi élevés que 17,4, qui est beaucoup plus élevé que celui des matériaux naturels.

Source : http://www.lbl.gov

Last Update: 28. June 2012 04:28

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