نوید نانوآنتن ها برای نوآوری‌ در افزاره های نوری

پژوهشگران مذکور از این نانوآنتن‌ها برای تغییر ناگهانی خاصیتی از نور که فاز آن نامیده می‌شود، استفاده کردند. نور به صورت موج مانند امواج آب، که دارای نقاط بالا و پایین است، حرکت می‌کند. خاصیت فاز، این نقاط بالا و پایین نور را تعریف می‌کند.
 
(A) طرح شماتیک آرایه‌ای از "نانوآنتن‌های پلاسمونیکی" که قادر به دستکاری دقیق نور با روش‌های جدید هستند، فناوری که گستره‌ای از نوآوری‌ها در افزاره‌های نوری مانند میکروسکوپ‌ها، ارتباطات راه دور، و رایانه‌های قدرتمندتر را ممکن می‌سازد. (B) تصویر میکروسکوپ الکترونی پیمایشگر از این ساختارها.
تاکنون، قانون اسنل چنین دلالت داشته است که در هنگام عبور نور از یک ماده به ماده دیگر هیچ تغییر ناگهانی فاز در طول سطح مشترک مواد رخ نمی‌دهد. با اینحال، پژوهشگران هاروارد آزمایش‌هایی را هدایت کردند که نشان می‌داد فاز نور و راستای انتشار آن با استفاده از نوع جدیدی از ساختارها بنام متامواد، که در اینجا مبتنی بر آرایه‌ای از آنتن‌ها هستند، می‌تواند بطور رؤیایی تغییر کند.

پژوهشگران پوردو با ساخت آرایه‌ای از نانوآنتن‌ها و تغییر فاز و جهت انتشار نور روی بازه وسیعی از نور فروسرخ نزدیک یک قدم جلوتر رفتند. اندازه طول‌موج‌هایی که در آزمایش این پژوهشگران مورد بررسی واقع شد، در بازه 1 تا 9/1 میکرون قرار داشت.

این نانوآنتن‌ها دارای ساختارهای V- شکل از طلا هستند که روی لایه‌ای از سیلیکون تشکیل شده‌اند. آنها مثالی از متامواد هستند که بطور معمول شامل ساختارهای پلاسمونیکی، که ابرهای الکترونی بنام پلاسمون‌ها را هدایت می‌کنند، می‌شوند. خود آنتن‌ها دارای پهنای 40 نانومتر بوده و این پژوهشگران نشان داده‌اند که آنها قادر هستند که نور را از "لایه نانوآنتنی پلاسمونیکی" فرانازک، که 50 برابر از طول‌موج نور عبورکننده نازک‌تر است، انتقال دهند.

این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Science منتشر کرده‌اند.


به نقل از ستاد توسعه فناوری نانو