Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
«Lycurgus cup» на выставке в Британском Музее в Лондоне.

Плазмоны и оптические пинцеты – нанотехнология управляет светом

Ключевые слова:  периодика, фотоника

Опубликовал(а):  Зайцев Дмитрий Дмитриевич

03 сентября 2007

Нанофотоника занимается излучением наноразмерных материалов и устройств. В настоящей cстатье представлены последние достижения группы учёных из Испании и Франции, посвящённые разработки оптически управляемого выключателя, так называемого, lab-on-a-chip.

Lycurgus cup, изображённая на фотографии, находится в Британском музеи в Лондоне. Чаша становится зелёной, при её облучении снаружи. Однако когда источник света помещён вовнутрь, Lycurgus cup светиться красным светом. Дело в том, что в состав стекла входят наночастицы золота и серебра, благодаря которым и появляется такой необычный оптический эффект. Лежащее в его основе физическое явление связано с возбуждением поверхностных плазмонов (surface-plasmon excitation).

Профессор Харри Этуотер (Dr. Harry Atwater) в своей обзорной работе по плазмонам, опубликованной в апрельском номере Scientific American, объяснил явление следующим образом: «Чаша поглощает и рассеивает синие и зелёное излучение с относительно короткими длинами волн в видимом спектре. При внешнем освещении плазмонное рассеивание приводит к зеленоватой окраски чаши, но если источник белого света помещён внутрь кубка, стекло краснеет, потому что оно пропускает волны большей длины, а более короткие поглощает.»

В физике плазмоном называется квазичастица, являющаяся квантом плазменных колебания, аналогично тому, как фотон и фонон являются квантами световой и звуковой волн соответственно. Плазмон может взаимодействовать с фотоном, образуя квазичастицу поляритон. Так называемые поверхностные плазмоны полностью локализуются на поверхности. Поверхностный плазмонный резонанс может быть использован в оптической обработки сигналов, поверхностной спектроскопии и сенсорной нанотехнологии.

«Помимо расширения областей применения поверхностных плазмонов, возможны научные прорывы в таких областях, как оптическое манипулирование и перенос малого количества вещества» - пояснил профессор Р.Куидант (dr.Romain Quidant) в интервью для Nanowerk. «Оптические пинцеты, позволяющие нужным образом модифицировать поверхности, найдут широкое применение в производстве чипов. Альтернативным является использование трёхмерных 3D оптических технологий, которые оперируют с громоздкими оптическими устройствами и мощными лазерами, в то время как устройство, разработанное на модели плазмонов, не будет нуждаться в фокусированном излучении и будет иметь более низкий порог лазерной мощности.»

Куидант, профессор из Барселонского Университета ICFO – Institut de Ciències Fotòniques, Испания, и его французский коллега из CEMES в Тулузе, Франция, смогли объединить оптическое манипулирование и оптику поверхностных плазмонов. Увеличение числа плазмонов на поверхности металлов позволяет оказывать сильное оптическое воздействие на малое количество материала. Они опубликовали свои достижения в последнем номере Nature Physics ("Parallel and selective trapping in a patterned plasmonic landscape"). В предыдущей работе ("Surface Plasmon Radiation Forces"), используя фотонный силовой микроскоп, учёные смогли напрямую измерить воздействие на каждый микронный шарик диэлектрического вещества путём наведения плазмонного поля на тонкий однородный слой золота. Работая с поверхностным плазмонным резонансом, они определили, что суммарное воздействие на образец в 40 раз превышает воздействие, измеренное при отсутствии плазмонного возбуждения.

Учёные продемонстрировали, что облучаемые микронные частицы металла могут вести себя как новые двумерные 2D оптические пинцеты. По словам Куиданта, по сравнению с традиционным оптическим пинцетом, пинцеты на основе поверхностных плазмонов могут работать избирательно для разных объектов, являясь, таким образом, оптическим ситом.

В настоящей работе приводятся первые доказательства оригинальной концепции 2D оптических пинцетов, основанной на поверхностных плазмонах. Такие пинцеты открывают новые перспективы для транспорта, хранения и разделения малых объектов на поверхности чипа с помощью света. Их простота позволит проложить путь к производству новых аналитических устройств, полностью управляемых светом, для выделения нано-аналита из сложных образцов, проверки поверхности чипа. Такое наноразмерное устройство можно использовать во многих областях, в том числе в медицине, например, для транспортировки лекарств.

Смотрите также по теме публикации:

http://www.sciam.ru/2007/8/inform.shtml

http://www.sciam.ru/2006/11/phizical.shtml





В статье использованы материалы: Nanowerk


Средний балл: 8.0 (голосов 2)

 



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

 

Наноженщина Пикассо
Наноженщина Пикассо

Научно-популярный лекторий РНФ на Международном молодежном научном форуме «Ломоносов-2019»
С 9 по 11 апреля российские ученые рассказывают о своих научных исследованиях, которые выполняются по грантам Российского научного фонда. Лекции проходят в рамках Лектория РНФ во время проведения Международного молодежного научного форума «Ломоносов-2019».

Фестивали «От Винта!» и NAUKA 0+ представили инновационные проекты на выставке Hannover Messe 2019
Ганновер (Германия) 5 апреля 2019 года. – Объединённая экспозиция Фестиваля детского и молодежного научно-технического творчества “От Винта!” и Всероссийского фестиваля NAUKA 0+ была представлена на крупнейшей выставке промышленных технологий Hannover Messe 2019 в Германии в составе стенда Российской Федерации, организованного Российским экспортным центром при поддержке Министерства промышленности и торговли РФ.

Стань магистрантом в области светодиодных технологий без экзаменов
От бакалавриата к магистратуре без вступительных экзаменов уже сейчас? С портфолио возможно все! Участвуйте в конкурсе «Науке нужен ты!» и получайте бюджетный билет в первую в России магистерскую программу в области светодиодных технологий и оптоэлектроники Университета ИТМО!

Интервью с Константином Козловым - абсолютным победителем XIII Наноолимпиады
Семенова Анна Александровна
Школьник 11 класса Константин Козлов (г. Москва) стал абсолютным победителем Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" 2018/2019 по комплексу предметов "физика, химия, математика, биология". О своих впечатлениях, увлечениях и немного о планах на будущее Константин поделился с нами в интервью.

Микроэлементарно, Ватсон: как микроэлементы действуют на организм
Алексей Тиньков
Как на нас воздействуют кадмий, ртуть, цинк, медь и другие элементы таблицы Менделеева рассказал сотрудник кафедры медицинской элементологии РУДН Алексей Тиньков в интервью Indicator.Ru

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2019 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

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.