For første gang, forskere fokuserer plasmoner i nanojet

Forskere fra Tomsk Polytekniske Universitet med russiske og danske hold har eksperimentelt været i stand til at bekræfte en plasmonisk nanojet-effekt, som tidligere var forudsagt i praksis. Ved hjælp af en simpel metode, de fokuserede overfladeplasmonbølger til en stråle og fangede den med et mikroskop. I fremtiden, effekten af ​​plasmonkomprimering kan gøre optisk elektronik konkurrencedygtig og sætte skub i skabelsen af ​​en optisk computer. Undersøgelsen blev offentliggjort i Optik bogstaver .

Forskere fra hele verden arbejder med computerteknologi baseret på optisk stråling. Det er ikke elektrisk strøm, der bruges til at arbejde og overføre information, men let. Optiske computere skal være endnu hurtigere end de hurtigste maskiner, der findes i øjeblikket. Imidlertid, i dag forbliver denne udvikling uudnyttet. Et af problemerne er miniaturiseringen af ​​fotoniske elementer, da deres dimensioner stadig har tendens til at være større end elektroniske modparters.

"De logiske elementer i konventionelle moderne processorer er titusinder af mikrometer i størrelse. Optisk elektronik kan blive konkurrencedygtig, forudsat at vi kunne komprimere lys til en nanoskala, " siger Igor Minin, projektleder, professor ved TPU-afdelingen for Elektronikteknik.

"Dette problem kan løses, hvis vi kommer fra fotoner til overfladeplasmonpolaritoner, der er specielle elektromagnetiske bølger i stand til at forplante sig langs grænsen mellem metal og luft eller et dielektrikum. Tidligere, vi forudsagde teoretisk implementeringen af ​​en plasmonisk nanojet-effekt, og nu har vi formået at bevise det eksperimentelt."

Forskerne brugte en tynd film af guld i eksperimenterne. En 5 x 5 mikrometer kvadratisk partikel af dielektrisk materiale blev placeret på dens overflade for en telekommunikationsbølgelængde. Partiklen, indhentet af danske forskere, blev en mikrolinse i stand til at fokusere plasmoner på et meget lille område i form af en nanoskala jet.

Plasmon nanojet blev fanget med et mikroskop på Moskva Institut for Fysik og Teknologi.

"I modsætning til tredimensionel foton jet (den såkaldte foton nanostruktur), plasmon jet er todimensionel. Dens dimensioner er mindre, hvilket gør det muligt for fremtidige enheder baseret på denne effekt at blive mere kompakte. I øvrigt, elektromagnetisk stråling kan lokaliseres i et meget lille område. Enkelheden ved at opnå lokaliserede plasmonstråler giver rigelige muligheder for deres praktiske anvendelse, for eksempel, i superopløsningsmikroskoper, til fremstilling af biosensorer, og i biologiske undersøgelser, hvor molekylær kontrol er påkrævet. Vi har kun offentliggjort det første af en række planlagte eksperimentelle resultater, " siger Igor Minin.