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

 

На краю
На краю

4 февраля объявили лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке»
4 февраля в здании Минобрнауки РФ состоялась торжественное награждение лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке». 11 научно-просветительских проектов были отмечены престижной наградой.

Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии
5 февраля в Московском университете в Шуваловском корпусе МГУ состоится Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии, посвященный Международному году Периодической таблицы химических элементов, начало - 10 часов.

II Всероссийский химический диктант пройдет 18 мая 2019 года
В 2019 году периодическому закону Дмитрия Менделеева исполнится 150 лет! В честь великого открытия этот год объявлен Международным годом Периодической таблицы химических элементов. Одним из наиболее ярких событий, приуроченных к этому году, станет II Всероссийский химический диктант, который пройдет 18 мая и который в этом году выходит на международный уровень. Мероприятие было анонсировано в рамках церемонии открытия Международного года Периодической таблицы химических элементов 29 января 2019 года в Париже, в штаб-квартире ЮНЕСКО.

Самые необычные таблицы Менделеева на выставке Международного года Периодической таблицы химических элементов

6-8 февраля в Российской академии наук состоялось торжественное открытие Международного года периодической таблицы химических элементов в России и приуроченная к этому масштабная интерактивная выставка

Почувствовать живое...
Е.А.Гудилин, А.А.Семенова, Н.А.Браже
Неразрушающее исследование живых клеток и клеточных структур является в настоящее время важным направлением научных изысканий, которые во многих зарубежных и российских научных группах направлены на достижение вполне прагматической цели – разработку новых принципов биомедицинской диагностики и эффективных подходов в нарождающейся персональной медицине.

Российская газета: Перевернуть пирамиду. Президент РАН: как повысить наши шансы на Нобеля
Юрий Медведев
Почему Россия по числу Нобелей отстает от ведущих стран мира, уступая, например, даже маленькой Швейцарии? Замалчиваются ли достижения отечественных ученых? Почему без привлечения в науку российского бизнеса мы не сможем успешно конкурировать в борьбе за престижную научную премию? Об этом корреспондент "РГ" беседует с президентом РАН Александром Сергеевым, который побывал в Стокгольме на вручении Нобелевских премий и поделился своими впечатлениями.

Инновационные системы: достижения и проблемы
Олег Фиговский, Валерий Гумаров

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!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.