Nanocluster pour conduire des plasmons magnétiques

Focaliser la lumière à l'échelle nanométrique
Normalement, la lumière ne peut pas être focalisée sur un point plus petit que la limite de diffraction qui est la moitié de sa longueur d'onde. Or, ces dernières années, des chercheurs ont réussi dans cette direction en le couplant à des nanostructures plasmoniques dans lesquelles des électrons conducteurs peuvent osciller collectivement à la surface des métaux, appelés plasmons de particules de surface. Le phénomène est étudié dans le cadre d'un sujet appelé « nanoplasmonique », basé sur des nanostructures métalliques sur mesure.
Guides d'ondes plasmoniques
Les plasmons électroniques se forment lorsque les électrons oscillent d'avant en arrière (comme un dipôle électronique) tandis que les plasmons magnétiques se forment lorsque les électrons oscillent de manière circulaire (comme un dipôle magnétique).
Les réseaux de guidage d'ondes plasmoniques magnétiques sont meilleurs que les réseaux électroniques en ce qui concerne leur petite taille et ils sont supérieurs à leurs homologues photoniques car ils peuvent focaliser la lumière à des longueurs d'onde nettement inférieures à la limite dite de diffraction.
Les chercheurs de L'Université Rice a fabriqué des guides d'ondes magnétiques à base de plasmons composés de molécules organiques « fusionnées » appelées heptamères. Les plasmons magnétiques pourraient se propager sur des distances de plusieurs microns le long d'une chaîne conjuguée d'heptamères. Les heptamères sont des molécules artificielles composées de composants annulaires et génèrent des courants annulaires uniques qui circulent autour des structures lorsqu'ils sont illuminés par la lumière d'un laser fonctionnant à 1500 nm. Les heptamères fusionnés partagent deux nanoparticules d'or qui agissent comme un lien mutuel pour un échange de courant efficace entre les deux heptamères voisins,
Réseaux de guidage d'ondes
Les chercheurs ont montré que les heptamères fusionnés pouvaient être utilisés comme blocs de construction pour les réseaux de guidage d'ondes plasmoniques magnétiques et ont réussi à créer un dispositif de direction qui peut diriger les plasmons autour de coudes avec de grands angles et un séparateur en Y qui peut transporter les plasmons le long de deux optiques distinctes. chemins. Le séparateur en Y peut également servir de dispositif interférométrique pour activer et désactiver la propagation des plasmons.
Candidature
Les structures pourraient servir de modèle pour une nouvelle génération de dispositifs photoniques à l'échelle nanométrique qui pourraient trouver des applications dans des domaines tels que le transport d'énergie à faible perte, le stockage de données et la microscopie en champ proche. Des nanostructures métalliques sur mesure peuvent également être fabriquées pour fabriquer de minuscules dispositifs optoélectroniques.