No obstant això, s'ha estudiat poc. De fet, els científics han estudiat el fenomen només en nanoestructures metàl·liques aïllades sense la capa d'adherència del metall, on les nanoestructures s'enganxen a un substrat metàl·lic.
Ara, els investigadors de la Universitat de Rice han ampliat el conneixement de la plasmònica més enllà de la pròpia nanoestructura i per sota del substrat metàl·lic. S'espera que la major capacitat per caracteritzar i manipular la plasmònica permeti fer dispositius amb alternatives viables pels dispositius optoelectrònics altament complexos com són els oscil·ladors, que es basen en la optoquímida entre un parell fotons en ressonadors mecànics i s'utilitzen en aplicacions de comunicacions sense fils.
En aquest moment, no s'està tractant de reemplaçar els oscil·ladors optomecànics convencionals per dispositius plasmònics perquè l'oscil·lador optomecànic requereix d'alta qualitat extra, mentre que l'estructura plasmònica disponible en l'actualitat només té un factor de qualitat decent. No obstant això, l'avantatge d'usar les nanoestructures plasmòniques és que és una excel·lent antena perquè un parell dels fotons treballin com l'oscil·lador mecànic de forma eficient. Aquesta propietat, pot simplificar el disseny de l'oscil·lador optomecánic.
En una investigació publicada a la revista Nature Communications, l'equip va ser capaç d'avançar en aquest objectiu a llarg termini mitjançant l'establiment d'una relació entre els fonons acústics i plasmons. Els plasmons són les ones d'electrons que es mouen al llarg de la superfície d'un metall després d'haver estat colpejat per fotons. I els fonons acústics són les vibracions del propi metall després de ser colpejat pels fotons.
Tots dos, fonons i plasmons tenen freqüències diferents en funció del tipus de llum que els ha generat. L'equip va trobar que podien fer una connexió directa entre les freqüències de ressonància de plasmons i els fonons mitjançant l'ús de llum làser.
En els seus experiments, la llum làser és dirigida gràcies a l'or amb nanodiscs fent que vibrin. La vibració dels nanodiscs i gràcies als fonons, podrien ser sintonitzats canviant el gruix del material a la qual s'adjunta les nanodiscs d'or.
Els plasmons d'un nanodisc d'or és una oscil·lació col·lectiva dels electrons de la banda de conducció, de manera que il·luminant els nanodiscs amb pols curt de llum, llança de forma impulsiva els fonons acústics. La vibració acústica del nanodisc sorgeix de l'energia del fotó absorbit pel plasmó de superfície, i després es transfereix a la xarxa. Més fonons corresponen a vibracions energètiques més grans d'àtoms dins de la nanoestructura d'or.
Es creu que aquest treball podria aplanar el camí per a futures estructures plasmòniques que són molt més simples que els dispositius optoelectrònics actuals.
La nanoestructura plasmònica pot actuar com a antena i oscil·lador mecànic i no requereix d'un disseny complicat. De fet, pot ser molt simple. A més, la mida de les estructures de plasmons pot ser de baixa escala nanomètrica per minimitzar la mida del dispositiu.
Font: IEEE spectrum
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada
Aquest és un blog amb moderador dels comentaris. Per tant, no apareixen immediatament