Испанскими и американскими учеными предложена принципиально новая конструкция наноустройства

Квантовый источник света, расположенный между двумя металлическими наночастицами. (кликните картинку для увеличения)

Квантовый источник света, расположенный между двумя металлическими наночастицами. (кликните картинку для увеличения)

04.06.2011 (10:36)
Просмотров: 2781
Рейтинг: 1.00
Голосов: 9

Теги:
наноустройство, коммутатор, квант, система, наночастица,
Технология >> Нанотехнология






Ваша оценка
-2 -1 0 1 2
Совместная исследовательская группа из Испании и США предложила принципиально новую конструкцию квантовой системы, состоящей из квантового эмиттера света, размещенного между двумя металлическими наночастицами. Предложенная схема может в будущем использоваться для создания инновационных устройств, т.к. она показывает весьма интересный нелинейный оптический отклик.

В последние 10 лет научными группами по всему миру активно изучались взаимодействия света и материи. Более того, научный мир преуспел в создании устройства, которое могло бы контролировать эти взаимодействия. Для этого отлично подходят металлические наноструктуры и их всевозможные ассоциации, т.к. эти структуры позволяют блокировать световую волну в объеме, характерные размеры которого много меньше длины волны излучения. Эти системы также хорошо взаимодействуют с другими элементами фотоники, например, квантовыми источниками.

Благодаря развитию способов производства наноструктур, в данный момент мы приближаемся к масштабу, в котором квантовое поведение подобных структур может быть чрезвычайно важным. Это новая область исследований, известная как квантовая плазмоника.

Работая в этой области, совместная группа ученых из Испании и США изучали системы, состоящие из квантовых излучателей, размещенных в зазоре между двумя металлическими наночастицами. В рамках экспериментов они наблюдали интересные нелинейные явления, обусловленные фермионным характером квантового источника. Подробные результаты их работы были опубликованы в журнале Nano Letters.

Для расчета эксперимента ученые использовали модели, основанные на функции Зубарева-Грина, предложенной в 1960-х годах русским физиком Д.Н. Зубаревым для решения различных задач статистической физики, а также на представлении о том, что на поверхности металлических наночастиц образуются так называемые плазмоны – коллективные колебания электронов, способные распространяться по поверхности металла и сильно взаимодействовать со светом. Методология была адаптирована для случая оптического отклика плазмонов, сильно взаимодействующих с экситонами (парами «электрон-дырка»).

Теория предсказывает, что, в зависимости от начального состояния квантового источника, существует возможность «включения» и «выключения» связи между самим источником и плазмонами металлической наночастицы. В поставленном эксперименте взаимодействие плазмонов и экситонов в квантовом источнике света было возможно, благодаря сильным электромагнитным полям, формирующимся в зазоре между квантовыми точками. В своей модели ученые описывают это взаимодействие с помощью двух членов уравнения: один связан с формированием плазмонов и аннигиляцией экситонов, второй – с обратным процессом.

Команда планирует использовать свой подход для исследования более сложных систем. По мнению ученых, предложенная ими методика расчета могла бы быть применена для систем, где плазмоны взаимодействуют с экситонами, в частности, для плазмонных транзисторов, модуляторов и квантово-информационных устройств. Кроме того, она могла бы использоваться для разработки новых оптических устройств, таких как оптические коммутаторы.

Нравится


Екатерина Баранова

Также по теме:

Источники:



самое популярное


Rambler's Top100