تدفقات plasmonic المنحنية تكشف عن طريقة جديدة للتلاعب العملي بالضوء داخل مقياس النانو

مارس 19, 2021

 علماء من جامعة تومسك للفنون التطبيقية بالاشتراك مع زملائهم الروس وباحثين من الجامعة التقنية في الدنمارك أثبتوا بشكل تجريبي وجود تدفق منحني ثنائي الأبعاد (2D) لأشباه الجسيمات البلازمية ، وهو خطاف بلازموني. الخطاف المسطح ثنائي الأبعاد أصغر من الخطاف ثلاثي الأبعاد وله خصائص جديدة ، نظرًا لهؤلاء ، يعتبره الباحثون أكثر أجهزة الإرسال الواعدة في الدوائر البصرية الدقيقة عالية السرعة. نُشرت نتائج البحث في مجلة أبلايد فيزيكس ليترز.



تنقل الإلكترونات المعلومات في أجهزة الحساب الحالية. يفترض العلماء أنه إذا تم استبدال الإلكترونات بالفوتونات ، وكميات الضوء ، فسيكون من الممكن نقل البيانات حرفيًا بسرعة الضوء. لكي تصبح الدوائر البصرية الدقيقة وأجهزة الكمبيوتر الضوئية أجهزة عادية وتصبح منتجة بكميات كبيرة ، فمن الضروري إيجاد طريقة لضغط الضوء على المقياس النانوي.


"نحن نبحث عن أنواع جديدة من تدفقات الموجات المنحنية ، والتي يمكن أن تحل هذه المهمة. في السابق ، قمنا بمحاكاة وإثبات وجود الخطافات الضوئية والصوتية بشكل تجريبي ، والآن أثبتنا وجود خطاف plasmonic. في الوقت الحاضر ، هو الأكثر طريقة واعدة لإرسال إشارة. الطول الموجي البلازموني أقصر من الطول الموجي ثلاثي الأبعاد في الفضاء الحر ومنطقة توطين الإشعاع في المقياس النانوي. إنه مؤشر حاسم للتصغير ، "إيغور مينين ، أستاذ قسم TPU للهندسة الإلكترونية ، المشرف على البحث ، يقول.

حصل مؤلفو المقال على خطاف plasmonic مسطح باستخدام عنصر تركيز بسيط ورخيص. الخطاف البلازموني المسطح عبارة عن جسيم عازل غير متماثل بحجم 4-5 ميكرون وسماكة حوالي 0.25 ميكرومتر. وفقًا للعلماء ، يمكن أن يكون شكل النعت مختلفًا ، في هذه الحالة ، كان عبارة عن مكعب صغير بمنشور راسي. تم وضع هذا الجسيم على غشاء ذهبي بسمك 0.1 ميكرومتر ، على الجانب الآخر من الفيلم ، تم ترسيب محزوز الحيود.


الائتمان: جامعة تومسك للفنون التطبيقية (TPU)

أثناء التجارب ، تم توجيه شعاع الليزر نحو محزوز الحيود. حدث رنين Plasmon بجوار سطح تطعيم الحيود تحت ضوء الشمس الذي تحول ضوء الشمس إلى موجات plasmonic. مرت هذه الموجات عبر جسيم عازل غير متماثل مركّز في شعاع منحني ثنائي الأبعاد.


"لقد حصلنا على شعاع منحني ثنائي الأبعاد نظرًا لشكل خاص لجسيم عازل. تعتمد إحدى آليات التركيز المركب للموجة الفرعية على ظاهرة النانو النفاثة البلازمية التي تمكنا من إصلاحها تجريبيًا لأول مرة في وقت سابق. تحويل مساحة ثلاثية الأبعاد مجانية إلى بولاريتونات مأكل ، بمعنى آخر ، فضاء ثنائي الأبعاد ، تكشف الطبيعة الكمية للمادة. إنها تتيح تنفيذ فرص جديدة ضمنيًا للتحكم في التفاعل بين المادة والضوء ، على سبيل المثال ، لتنفيذ طرق الاستشعار البيولوجي القائمة على الكشف عن الميكرو - والجسيمات النانوية ، الجزيئات الحيوية في المجال القريب. بالطبع ، من السابق لأوانه الحديث عن تطبيق النتائج ، إنها مهمة للبحث في المستقبل. لذلك ، لا يزال أي بحث وتجارب لنقل الإشارات بناءً على المبادئ البصرية في ممارسة البحث الأساسي. سيتعين على العلماء في مختلف المجالات التغلب على العديد من التحديات لإنشاء ، على سبيل المثال ، جهاز كمبيوتر بصري منتج أو حتى دوائر دقيقة فعالة. لمواجهة هذه التحديات ، يمكن قضاء 10 إلى 15 عامًا "، كما يقول إيغور مينين ، أستاذ TPU ، البادئ في العمل البحثي.

مشاركة

ليست هناك تعليقات:

جميع الحقوق محفوظة لــ medeshinews