Forskare Fabricerar Obestämda Metamaterials för Att Skapa Nano-Fjäll 3D Optiska Hål

Published on June 28, 2012 at 3:16 AM

Vid Ska Soutter

Ett forskninglag som riktas av forskare från det Lawrence Berkeley MedborgareLaboratoriumet av U.S.-Avdelningen av Energi och Universitetar av Kalifornien Berkeley, har fabricerat en ` som obestämda metamaterial' vid att växla som är ultrathin försilvrar, och germaniumlagrar.

Detta schematiska shows (a) som ett obestämt metamaterial strukturerar med att växla, försilvrar och germaniummultilayers; och (b) drar upp konturernaa av dess iso-frekvens av ljust vinkar vektorer med negationrefraktioner längs xet och y-riktningarna och realitet längs z-riktningen. (Artighet av den Xiang Zhang gruppen)

Genom Att Använda detta obestämda metamaterial, har forskarna skapat ultra-lilla tredimensionella (3D) optiska hål, som är kapabla av utveckling av den kraftigaste nanolaseren strålar. Med anmärkningsvärd elektromagnetisk rekvisita finner dessa ovanliga optiska hål också bruk i en variation av teknologier liksom photonic inbyggt - går runt, quantumoptik, ickelinjär optik, optisk avkänning och Ljusdiod. Studieresultaten har anmälts i Naturen Photonics.

Papperets motsvarande författare, Xiang Zhang informerade att studien stenlägger långt för att planlägga faktiskt nano-fjäll ett optiskt hål. Optiska hål är avgörande beståndsdelar i majoritet av laser. Hål som göras av naturliga optiska material, kan inte ha en storleksanpassa mindre än våglängden av ljust korsa till och med dem.

Å andra sidan fabriceras belägger med metall metamaterials genom att använda en kombination av isolatorer (dielectrics) och, som dielectrics får polariserade av i ett elektromagnetiskt sätter in. Hence i motsats till naturliga optiska material, strukturerar metamaterials' som den optiska rekvisitan härledas från deras, i stället för deras kemiska sammansättning. Leda författare, Xiaodong påstod Yang att de optiska hålen 3D kan vara en-tionde storleksanpassa av den ljusa våglängden på grund av kicken R.I. för metamaterials' mycket.

På denna nanoscale är det optiska funktionsläget komprimerat in i ett litet utrymme av dessa optiska hål som orsakar en förhöjning i fotontätheten av, påstår, som förbättrar i sin tur ljus-materien växelverkan. Dessutom kan resonansfrekvens vara samma för hål med olikt storleksanpassar, ge således mer alternativ, i att planlägga optiska hål. Dessutom kan förminskande fotonförlust de mindre tack vare som storleksanpassar av hålen, hjälpa att planlägga framtida nanoscalelaser.

Forskarna använde germanium som dielectricen tack vare dess högre R.I. av 4,0. De klipper detjocka växla 20na försilvrar, och 30 nm-tjocka germaniumlagrar in i kuber av olikt storleksanpassar och att relying på räkningen av belägga med metall och dielectriclagrar. De ändrade därefter kubväggarna in i en trapezoid formar med nano-fjäll ett optiskt hål i centrera.

Vinka vektorutrymme iso-frekvens för hyperboloid drar upp konturernaa av i dessa optiska hål möjliggjorde forskarna för att uppnå aldrig tidigare skådat vinkar vektorn värderar, som resulterade i sin tur i aldrig tidigare skådade optiska refractive index som kick som 17,4, som är mycket högre än det av naturliga material Enligt Yang.

Källa: http://www.lbl.gov

Last Update: 28. June 2012 04:30

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