穿过堵塞的洞?等离子体激元就是答案


作者:Jon Evans如果一块金属薄片上的一个小孔在你覆盖它之后透过更多的光线 - 或者将金属箔涂成不同的颜色,你会有什么反应令人惊讶的是,可能像物理学家一样,发现这正是一些非常小的洞所发生的事情这两项研究结果都可能导致基于光的晶体管和其他高速光学计算机组件传统的光学器件禁止光通过比其波长小得多的孔,对于可见光来说,这意味着小于约400纳米宽但是在1998年,法国斯特拉斯堡大学的Thomas Ebbesen报告说,一些波长的可见光流经金箔上的孔小于300纳米宽事实证明,这是由于在金属表面发现的称为等离子体的涟漪,由电子的振荡形成如果击中金属表面的光的频率恰好与金属表面电子的振荡相匹配,则等离子体吸收光子,引导它们穿过孔并在另一侧释放它们例如,金表面上的等离子体特别适合与可见光相互作用现在由日本冈崎分子科学研究所的Hiromi Okamoto领导的研究小组已经找到了另一种通过小孔哄骗光子的方法 - 矛盾的是,用金盘遮住了这个洞该团队正在将光线照射到光纤上,光纤逐渐变细到100纳米宽的光圈起初,几乎没有任何光通过光圈;相反,它被反射回光纤但是当研究人员将一个小金色圆盘放在非常靠近光圈的地方时,它完全遮住了这个洞而没有实际接触它,光线开始流过(见图,右)他们怀疑来自金盘的等离子体从孔中跳跃,抓住光纤内部的光子并将它们拖过然后这些光子围绕盘的边缘流动 Okamoto的团队发现,如果光盘碰到了孔,效果不起作用;然而,扩大光盘会导致更多光线通过 “当我们发现较大的光盘提供更高的透射率时,我们真的很惊讶,”Okamoto说当为光学计算机构建组件时,这种打开或阻挡光洞的能力可能是有用的,光学计算机使用光而不是电子来传输信号英国巴斯大学的纳米光子学研究员德米特里·斯克里亚宾说:“新颖性在于用各种'帽'控制这种传播”正如斯特拉斯堡大学的Ebbesen和他的同事詹姆斯·哈奇森最近发现的那样,通过一个小孔的透光也可以用染料来控制通常情况下,当白光照射到一块被小孔刺穿的金箔上时,只有绿光的波长通过但Ebbesen和Hutchison发现用薄薄的绿色染料涂覆箔片也允许红光通过;事实上,比绿色更多的红色开始出现这是一个震惊,因为绿色染料应该吸收除绿色之外的所有光 “人们当然不希望样品在分子吸收的波长处变得透明,”Hutchison说研究人员怀疑染料分子会吸收红光,然后将其“传递”到染料下面的等离子体,这些光谱不是直接与红光相互作用的正确频率 Hutchison说,涂有各种染料的孔也可用于光学计算组件期刊参考文献:Nano Letters,DOI:10.1021 / nl103408h; Angewandte Chemie,DOI:
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