Nanocluster para conduzir plasmons magnéticos

Foco de luz em nanoescala Normalmente, a luz não pode ser focada em um ponto menor do que o limite de difração, que é a metade de seu comprimento de onda. No entanto, nos últimos anos, os pesquisadores obtiveram sucesso nessa direção, acoplando-o a nanoestruturas plasmônicas nas quais elétrons condutores podem oscilar coletivamente na superfície dos metais, chamados de plasmons de partículas de superfície. O fenômeno é estudado como parte de uma disciplina conhecida como “nanoplasmônica”, baseada em nanoestruturas metálicas sob medida.
Guias de onda plasmônica
Os plasmons de elétrons são formados quando os elétrons oscilam para frente e para trás (como um dipolo de elétrons), enquanto os plasmons magnéticos são formados quando os elétrons oscilam de forma circular (como um dipolo magnético).
Redes guiadoras de ondas plasmônicas magnéticas são melhores do que as eletrônicas quando se trata de tamanho pequeno e são superiores às suas contrapartes fotônicas porque podem focar a luz em comprimentos de onda dramaticamente abaixo do chamado limite de difração.
Pesquisadores em A Rice University fez guias de onda magnéticos baseados em plasmon compostos de moléculas orgânicas “fundidas” chamadas heptâmeros. Plasmões magnéticos podem se propagar por distâncias de vários mícrons ao longo de uma cadeia conjugada de heptâmeros. Os heptâmeros são moléculas artificiais compostas de componentes em forma de anel e geram correntes de anel únicas que circulam ao redor das estruturas quando iluminadas com luz de um laser operando a 1500 nm. Os heptâmeros fundidos compartilham duas nanopartículas de ouro que atuam como um elo mútuo para a troca de corrente eficiente entre os dois heptâmeros vizinhos,
Redes de guia de onda
Os pesquisadores mostraram que os heptâmeros fundidos podem ser usados ​​como blocos de construção para redes de guia de ondas plasmônicas magnéticas e conseguiram fazer um dispositivo de direção que pode direcionar plasmons em curvas com ângulos grandes e um divisor em Y que pode transportar plasmons ao longo de duas ópticas separadas caminhos. O divisor Y também pode atuar como um dispositivo interferométrico para ligar e desligar a propagação do plasmon.
Aplicativos
As estruturas poderiam ser usadas como um projeto para uma nova geração de dispositivos fotônicos em nanoescala que poderiam encontrar aplicações em áreas como transporte de energia de baixa perda, armazenamento de dados e microscopia de campo próximo. Também nanoestruturas metálicas sob medida podem ser feitas para fazer minúsculos dispositivos optoeletrônicos.