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

 

Рисовое поле
Рисовое поле

MAPPIC 2019. Второй день
15 октября 2019 года прошел второй день I Московской осенней международной конференции по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019). В сообщении приведены темы докладов и небольшой фоторепортаж.

MAPPIC 2019. Первый день
14 октября 2019 года успешно открылась I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019). В сообщении приведены темы докладов и небольшой фоторепортаж.

В Москве начинается MAPPIC - 2019
14-15 октября 2019 года состоится I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019)

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Как правильно заряжать аккумулятор?
Д. М. Иткис
Химик Даниил Иткис о том, как правильно заряжать аккумуляторы гаджетов и почему телефон выключается на холоде

Постлитийионные аккумуляторы
В. А. Кривченко
Физик Виктор Кривченко о перспективных видах аккумуляторов, фундаментальных проблемах в производстве литий-серных источников тока и преимуществах постлитийионных аккумуляторов

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.