Een internationaal team van wetenschappers uit Rusland, Zweden en de VS stelden voor om het goud en zilver dat in opto-elektronische apparaten wordt gebruikt te vervangen door een goedkoop materiaal van titaniumnitride. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in het tijdschrift Technische Natuurkunde Brieven .

"Titaniumnitride heeft uitstekende anticorrosie- en thermische stabiliteitseigenschappen, het is niet giftig en wordt gemakkelijk en goedkoop gesynthetiseerd, ", zegt Ilya Rasskazov van de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign.

Om opto-elektronische apparaten sneller en nauwkeuriger te maken, onderzoekers gebruiken plasmonresonantie, waarin een elektromagnetische golf die wordt gegenereerd door de werking van licht, zich over een metalen oppervlak verspreidt. Plasmaresonantie kan worden verkregen met edele metalen, maar niet in het telecommunicatiegolflengtebereik dat in de meeste digitale technologie wordt gebruikt.

"De overgrote meerderheid van de digitale technologie functioneert in het telecommunicatiefrequentiebereik, maar goud en zilver, veel gebruikt op het gebied van plasmonica, niet zo'n effect geven, " zei Sergei Polyutov, hoofd van het onderzoek bij SFU.

Siberische wetenschappers stelden voor om titaniumnitride te gebruiken in plaats van goud en zilver. Titaannitride is een stof die wordt gebruikt voor het vergulden van kerkkoepels, bijvoorbeeld. Studies van dit materiaal hebben aangetoond dat het een plasmonresonantie produceert met een Q-factor die duizenden keren groter is dan die van goud. Dit betekent dat het energie beter vasthoudt en de golftrillingen daarin niet langer vervagen.

De interesse van wetenschappers is meer praktisch:het materiaal introduceren in de productie van opto-elektronische apparaten. In de toekomst, het zal mogelijk zijn om ultragevoelige sensoren voor medicijnen te bouwen, in infrarood trillingsspectroscopie.