Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Схема модифицированного опыта Юнга. Тонкие полоски золота выполняют роль «щелей». Для визуализации исследователи использовали фотонный сканирующий туннельный микроскоп. (источник: Rashid Zia and Mark Brongersma)
Измеренная интенсивность поляритонной волны (a) показывает дифракционную картину, наблюдавшуюся 200 лет назад в классическом оптическом эксперименте. Численное моделирование даёт почти идентичную картину (b). (источник: Rashid Zia)

Свет на наноуровне

Ключевые слова:  микроскопия, микроэлектроника, периодика, плазмоника

Опубликовал(а):  Кушнир Сергей Евгеньевич

21 июля 2007

Результаты модификации классического двухщелевого опыта Юнга, опубликованные в журнале Nature Nanotechnology, показали волновое поведение поверхностного плазмон-поляритона (surface plasmon polariton - SPP). Этот опыт напоминает исследователям и проектировщикам электроники что, хотя SPP движутся вдоль металлической поверхности, а не в проводе или оптическом волокне, они не могут каким либо образом преодолеть ограничения размера, присущие оптике.

SPP возникает при взаимодействии света с поверхностью металлической плёнки. Т.к. SPP движется по поверхности, то может улучшить поверхностную чувствительность спектроскопических измерений основанных на рассеянии света. Другое возможное применение этой технологии, известной как плазмоника, включает возможность ограничение света в очень маленькие размеры, контроль цвета материалов и передача информации в компьютерных чипах. Таким образом, плазмонику рассматривают как следующий шаг миниатюризации электроники. Эта технология могла бы обеспечить связь между наноразмерной электроникой и фотоникой. Обычные электронные устройства, в которых электрические сигналы передаются по проводам могут быть изготовлены в наномасштабе, но это приведёт к задержкам при передачи сигнала. Фотонные или волоконно-оптические устройства передают сигнал со скоростью света, но не могут быть сделаны меньше предельного размера, связанного с длиной волны передаваемого света.

Устройства плазмоники возможно смогут объединить лучшие качества обеих технологий. Высокая скорость передачи сигнала обеспечивается тем, что SPP - электромагнитная волна. А поскольку SPP движется по поверхности провода, то это даёт надежду на то, что дифракционный предел, который ограничивает размер волоконной оптики, может быть преодолён.

Rashid Zia (доцент в

Brown

University) и Mark Brongersma (доцент в

Stanford

University) поставили перед собой цель экспериментально определить пределы плазмоники и также пролить свет на принципы, которым подчиняется поведение SPP - малоизученного типа волны.

Двухщелевой опыт Юнга обычно выполняется как демонстрация оптической дифракции, хотя его новые модификации также использовались для проверки квантового поведения электронов, атомов и даже молекул. В классическом опыте Юнга, экран освещается через непрозрачную преграду с двумя параллельными щелями. Когда одна щель закрыта, то напротив второй щели на экране видна полоса света. Когда обе щели открыты, то помимо второй светлой полосы напротив второй щели появляется дополнительная полоса света между щелями. Этот опыт демонстрирует волновые свойства света.

В своём эксперименте, Zia и Brongersma создали SPP и пропустили по золотой плёнке специальной формы (см. рис.). Плёнка находилась на стеклянной подложке и представляла собой две части соединённые двумя узкими перемычками. Эти две перемычки играли роль «щелей».

Поскольку SPP не относится к диапазону видимого света, то результат опыта не виден на «экране». Для визуализации дифракционной картины исследователи использовали фотонный сканирующий туннельный микроскоп (photon scanning tunneling microscope). Полученный результат хорошо согласовывался с предсказанием, основанным на простой аналитической модели, аналогичной используемой в обычной оптике.

Brongersma считает, что эта аналогия позволит использовать результаты десятилетий работы с диэлектрическими структурами для разработки новых устройств плазмоники.


Источник: Nanowerk, Nature Nanotechnology, PhysOrg



Комментарии
Sukharev Maxim, 24 июля 2007 02:32 
Яблонович скептически относится к СПП по причине того, что его любимые фотонные кристаллы уже не столь интересны. Обидно ему, понимаете ли :)


Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Взрыв сверхновой
Взрыв сверхновой

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Графеновые маски выходят на борьбу с Covid 19. Графен губит вирусы. Сенсор для противотуберкулезного препарата. Взаимодействие Дзялошинского-Мории и механическая деформация. Скирмионы займутся растяжкой?

Ученые разработали технологию трехмерной печати генно-инженерных конструкций для направленной регенерации костных тканей
Группа российских ученых разработала оригинальную технологию трехмерной печати персонализированных изделий из биоактивной керамики и создала персонализированные ген-активированные имплантаты. Проведен комплексный физико-химический и биохимический анализ экспериментальных образцов ген-активированных материалов и персонализированных имплантатов для инженерии и направленной регенерации костных тканей, полученных с использованием технологий трехмерной печати, включая доклинические исследования на крупных животных.

Ученые из ИОФ РАН осуществили лазерный перенос графена
Исследователи из Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН (ИОФ РАН) напечатали «смятый» графен на кремниевой подложке, используя метод лазерно-индуцированного прямого переноса. Этот относительно простой процесс может заменить трудоемкие литографические способы создания гарфеновых структур в перспективных устройствах микроэлектроники.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.