Нанокластер для проведения магнитных плазмонов

Фокусировка света в наномасштабе
Обычно свет не может быть сфокусирован в пятно меньше дифракционного предела, который составляет половину его длины волны. Однако в последние годы исследователи преуспели в этом направлении, связав его с плазмонными наноструктурами, в которых проводящие электроны могут коллективно колебаться на поверхности металлов, называемых плазмонами поверхностных частиц. Это явление изучается в рамках предмета, известного как «наноплазмоника», на основе специализированных металлических наноструктур.
Плазмонные волноводы
Электронные плазмоны образуются, когда электроны колеблются взад и вперед (как электронный диполь), а магнитные плазмоны образуются, когда электроны колеблются по кругу (как магнитный диполь).
Магнитные плазмонные волноводные сети лучше электронных, когда дело доходит до небольших размеров, и они превосходят свои фотонные аналоги, потому что они могут фокусировать свет на длинах волн, значительно ниже так называемого дифракционного предела.
Университет Райса создал волноводы на основе магнитных плазмонов, состоящие из «сплавленных» органических молекул, называемых гептамерами. Магнитные плазмоны могли распространяться на расстояния в несколько микрон по сопряженной цепочке гептамеров. Гептамеры - это искусственные молекулы, состоящие из кольцевых компонентов, которые генерируют уникальные кольцевые токи, которые циркулируют вокруг структур при освещении светом лазера, работающего на длине волны 1500 нм. Слитые гептамеры имеют две общие наночастицы золота, которые действуют как взаимное звено для эффективного обмена током между двумя соседними гептамерами,
волноводные сети
Исследователи показали, что сплавленные гептамеры могут быть использованы в качестве строительных блоков для магнитных плазмонных волноводных сетей, и им удалось создать управляющее устройство, которое может направлять плазмоны вокруг изгибов под большими углами, и Y-разветвитель, который может транспортировать плазмоны по двум отдельным оптическим каналам. пути. Y-разветвитель также может действовать как интерферометрическое устройство для включения и выключения распространения плазмонов.
Приложения
Эти структуры могут быть использованы в качестве чертежа для нового поколения фотонных устройств нанометрового масштаба, которые могут найти применение в таких областях, как передача энергии с низкими потерями, хранение данных и микроскопия ближнего поля. Также могут быть изготовлены индивидуальные металлические наноструктуры для создания крошечных устройств оптоэлектроники.