Изучены свойства света в масштабах атома



Ученые из Университета Дьюка и Имперского колледжа в Лондоне сумели изучить свойства света в масштабах одного атома.

Эта область исследований известна как плазмоника. Она основывается на физическом явлении, называемом плазмоном. Он представляет собой электронное облако над поверхностью металла, колеблющееся с частотой, близкой к частоте колебаний светового излучения.

Ученые уверены в блестящем будущем плазмоники, ведь на ее основе можно в перспективе создать новое поколение вычислительной техники с элементами настолько же миниатюрными, как самые современные электронные схемы, но с производительностью в миллион раз больше. Логические элементы на ее основе имеют высокую емкость хранения информации и быстродействие, превосходящее электронные и оптические схемы.

До сих пор ученые не могли количественно оценить величину плазмонного взаимодействия на очень малых расстояниях. Но новые данные, полученные в результате последних исследований, позволят разработчикам точно контролировать величину рассеивания света и должны помочь в разработке таких устройств, как медицинские датчики, интегрированные компоненты электронных схем на основе фотонных сигналов и др.

Последние 40 лет ученые пытались разобраться, что происходит, когда эти частицы приближаются друг к другу на субнанометровые расстояния.

«Мы смогли продемонстрировать точность нашей модели при изучении оптических рассеяний от золотых частиц, взаимодействующих с золотой пленкой, – говорит Кристиан Чираки, сотрудник инженерной школы Пратта Дьюковского университета. – Наши результаты обеспечивают надежную экспериментальную поддержку при поиске верхнего предела для значения максимального поля, достижимого в плазмонных системах».

Результаты Чираки и его сотрудников, полученные в лаборатории старшего научного сотрудника Дэвида С.Смита и профессора электронной и вычислительной техники Уильяма Бевана, попали на обложку журнала Science.

«Когда вы знаете максимальное усиление поля, вы можете рассчитать эффективность любой плазмонной системы, – говорит Смит. – Когда мы знаем, что там происходит на атомном уровне, мы можем точно "настроить» усиление. Управление этим явлением имеет огромные перспективы для квантовой и нелинейной оптики".

Источник

«Если сложить темное прошлое со светлым будущим, получится серое настоящее»

Михаил Жванецкий

Научный подход на Google Play

Файлы

Партизанская война

Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!

Отрицание смерти

Энциклопедия чудес