Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions

De Onderzoekers Vervaardigen Onbepaalde Metamaterials om 3D Optische Holten van de nano-Schaal Te Creëren

Published on June 28, 2012 at 3:16 AM

Door Zal Soutter

Een onderzoeksteam dat door wetenschappers van het Nationale Laboratorium van Lawrence Berkeley van de Afdeling van de V.S. van Energie en de Universiteit van Californië Berkeley wordt geleid heeft onbepaalde metamaterial `' door uiterst dunne zilver en germaniumlagen af te wisselen vervaardigd.

Dit schema toont (a) een onbepaalde metamaterial structuur met afwisselende zilver en germaniummultilayers; en (b) zijn ISO-frequentie contour van lichte golfvectoren met negatieve brekingen langs x en y-richtingen, en positief langs de z-richting. (Hoffelijkheid van de Groep van Xiang Zhang)

Gebruikend dit onbepaalde metamaterial, hebben de onderzoekers ultra-kleine driedimensionele (3D) optische holten gecreeerd, die de krachtigste nanolaserstralen kunnen produceren. Met opmerkelijke elektromagnetische eigenschappen, vinden deze uitzonderlijke optische holten ook gebruik in een verscheidenheid van technologieën zoals photonic geïntegreerde schakelingen, quantumoptica, niet-lineaire optica, het optische ontdekken, en LEDs. De studieresultaten zijn gemeld in Aard Photonics.

De overeenkomstige auteur van het document, Xiang Zhang informeerde dat de studie de weg baant om een daadwerkelijke nano-schaal optische holte te ontwerpen. De Optische holten zijn essentiële elementen in meerderheid van lasers. De Holten die van natuurlijke optische materialen worden gemaakt kunnen geen grootte minste dan de golflengte van het lichte oversteken door hen hebben.

anderzijds, worden metamaterials vervaardigd gebruikend een combinatie isolatie (diëlektrica) en metalen, waarvan de diëlektrica op een elektromagnetisch gebied gepolariseerd worden. Vandaar, in tegenstelling tot natuurlijke optische materialen, de metamaterials' optische eigenschappen worden afgeleid uit hun structuur in plaats van hun chemische samenstelling. De Hoofd auteur, Xiaodong Yang verklaarde dat de 3D optische holten één tiende kunnen zijn de grootte van de lichte golflengte wegens metamaterials' zeer hoge r.i.

Bij dit nanoscale, wordt de optische wijze samengeperst in een kleine ruimte door deze optische holten, veroorzakend een verhoging van de fotondichtheid van staten, die beurtelings de licht-kwestieinteractie verbetert. Voorts kan de resonantiefrequentie het zelfde voor holten met diverse grootte zijn, waarbij meer opties in het ontwerpen van optische holten worden verstrekt. Voorts kan het verminderde fotonverlies toe te schrijven aan de kleinere grootte van de holten helpen toekomstige nanoscalelasers ontwerpen.

De onderzoekers gebruikten germanium als diëlektrische wegens zijn hogere r.i van 4.0. Zij snijden de het afwisselen 20 NM-dikke zilveren en 30 NM-dikke germaniumlagen in kubussen van verschillende grootte, die zich op de telling van metaal en diëlektrische lagen baseren. Zij wijzigden toen de kubusmuren in een trapezoïdevorm met een nano-schaal optische holte in het centrum.

Volgens Yang, hyperboloid liet de ISO-frequentie van de golf vectorruimte contour in deze optische holten de onderzoekers toe om ongekende golf vectorwaarden te bereiken, die beurtelings in ongekende optische brekingsindexen zo hoog zoals 17.4 resulteerden, wat veel hoger is dan dat van natuurlijke materialen.

Bron: http://www.lbl.gov

Last Update: 28. June 2012 04:28

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit