Overfladeplasmoner bevæger sig med næsten lysets hastighed og rejser længere end forventet

Lysbølger fanget på et metals overflade, kaldet overfladeplasmoner, rejse længere end forventet, op til 250 mikron fra kilden. Mens denne afstand kun er en hundrededel af en tomme, det er langt nok til muligvis at være nyttigt i ultrahurtige elektroniske kredsløb. Forskere fangede overfladeplasmonernes rejse på video.

Fremtidige computerkredsløb kunne bruge dette fænomen som sammenkoblinger. Fordi en overfladeplasmon bevæger sig tæt på lysets hastighed, computerkredsløb med denne teknologi kunne fungere med meget højere hastigheder end nuværende elektronik.

Alle ved, at lys kan passere gennem gennemsigtige materialer, såsom glas. Metaller, på den anden side, reflektere og blokere lys meget effektivt. Imidlertid, specielt designet, ekstremt små metalstrukturer kan fange lys. Når først fanget, lyset bliver til en begrænset bølge kendt som en overfladeplasmon. Plasmonerne kan forplante sig næsten lige så hurtigt som lyset gennem luften. Forskere ved Pacific Northwest National Laboratory viste eksperimentelt den unikke evne til at studere en overfladeplasmon. I deres eksperimenter, holdet påførte to laserimpulser på en guldprøveoverflade:den første kaldes pumpen, mens den anden kaldes sonden. Pumpen bruges til at generere overfladeplasmon og efterfølges af sonden med en tidsforsinkelse, som detekterer overfladeplasmonet. Ved løbende at justere tidsforsinkelsen mellem pumpe- og sondeimpulser, holdet overvågede plasmonens bevægelse på guldoverfladen. De fangede de indelukkede bølger, der forplantede sig på video, hjælper med direkte at udtrække detaljer såsom bølgelængde og hastighed. De fastslog også, at en formerende plasmon kan påvises mindst 250 mikrometer væk fra generationskilden, hvilket betyder, at den kan rejse langt nok til at være nyttig i elektroniske kredsløb.

Denne opdagelse åbner mulighed for ultrahurtige computere, samt anordninger inden for det biologiske, sundhed, og energiarenaer.