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I Ricercatori Da Costruzione Metamaterials Indefinito Per Creare le Intercapedini Ottiche del Nano-Disgaggio 3D

Published on June 28, 2012 at 3:16 AM

Dalla Volontà Soutter

Un gruppo di ricerca diretto dagli scienziati dal Laboratorio Nazionale di Lawrence Berkeley del Dipartimento Per L'Energia di Stati Uniti E l'Università di California Berkeley da costruzione un metamaterial indefinito del `' alternando i livelli ultrasottili del germanio e dell'argento.

Questo disegno schematico mostra (a) una struttura metamaterial indefinita con i multilayers alternanti del germanio e dell'argento; e (b) il suo contorno di iso-frequenza dei vettori di onda leggera con le rifrazioni negative lungo la x e le y-direzioni e positivo lungo la z-direzione. (Cortesia del gruppo di Xiang Zhang)

Facendo Uso di questo metamaterial indefinito, i ricercatori hanno creato le ultra-piccole (3D) intercapedini ottiche tridimensionali, che sono capaci della generazione dei raggi del nanolaser più potenti. Con i beni elettromagnetici notevoli, queste intercapedini ottiche eccezionali egualmente trovano l'uso in varie tecnologie quali i circuiti integrati fotonici, le ottica di quantum, le ottica non lineari, la percezione ottica ed il LED. I risultati di studio sono stati riferiti in Fotonica della Natura.

L'autore corrispondente del documento, Xiang Zhang informato che lo studio apre la strada progettare un'intercapedine ottica del nano-disgaggio reale. Le intercapedini Ottiche sono elementi cruciali nella maggior parte dei laser. Le Intercapedini fatte dei materiali ottici naturali non possono avere una dimensione di meno che la lunghezza d'onda dell'indicatore luminoso che attraversa attraverso loro.

d'altra parte, i metamaterials da costruzione facendo uso di una combinazione di isolanti (dielettrici) e di metalli, di cui i dielettrici ottengono polarizzati in un campo elettromagnetico. Quindi, a differenza dei materiali ottici naturali, i beni ottici di metamaterials' sono derivati dalla loro struttura invece della loro composizione chimica. L'Autore principale, Xiaodong Yang ha specificato che le intercapedini ottiche 3D possono essere un decimo della dimensione della lunghezza d'onda leggera a causa di Indice di rifrazione molto alto di metamaterials'.

A questo nanoscale, il modo ottico è compresso in un piccolo spazio da queste intercapedini ottiche, causanti un aumento nella densità del fotone degli stati, che a sua volta migliora l'interazione luce-materia. Inoltre, la frequenza di risonanza può essere la stessa per le intercapedini con le varie dimensioni, così fornendo più opzioni nella progettazione delle intercapedini ottiche. Inoltre, la perdita diminuita del fotone dovuto il più di piccola dimensione delle intercapedini può contribuire a progettare i laser futuri del nanoscale.

I ricercatori hanno usato il germanio come il dielettrico dovuto il suo più alto Indice di rifrazione di 4,0. Hanno tagliato i 20 argenti nanometro-spessi alternante e 30 livelli nanometro-spessi del germanio in cubi delle dimensioni differenti, contanti sul conteggio dei livelli del dielettrico e del metallo. Poi hanno modificato le pareti del cubo in una forma del trapezio con un'intercapedine ottica del nano-disgaggio nel centro.

Secondo Yang, il contorno di iso-frequenza del hyperboloid dello spazio vettoriale dell'onda in queste intercapedini ottiche ha permesso ai ricercatori di raggiungere i valori senza precedenti di vettore di onda, che a loro volta hanno provocato gli indici di rifrazione ottici senza precedenti alti quanto 17,4, che è molto superiore a quello dei materiali naturali.

Sorgente: http://www.lbl.gov

Last Update: 28. June 2012 04:29

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