(Phys.org) -Recente vooruitgang in de engineering van plasmonische structuren heeft nieuwe soorten opto-elektronische apparaten op nanometerschaal mogelijk gemaakt, evenals optische detectie met hoge resolutie. Maar tot nu toe, er is een gebrek aan hulpmiddelen voor het meten van gedrag op nanometerschaal in plasmonische structuren die nodig zijn om de prestaties van apparaten te begrijpen en om theoretische modellen te bevestigen.

"Voor de eerste keer, we hebben infraroodabsorptie op nanometerschaal gemeten in plasmonische halfgeleidermicrodeeltjes met behulp van een techniek die atoomkrachtmicroscopie combineert met infraroodspectroscopie, " verklaarde William P. King, een Abel Bliss Professor in de afdeling Mechanical Science and Engineering (MechSE) in Illinois. "Infraroodspectroscopie met atoomkrachtmicroscoop stelt ons in staat om het plasmonische gedrag in infraroodantennes van microdeeltjes direct te observeren."

Het artikel waarin het onderzoek wordt beschreven, "Near-field infraroodabsorptie van plasmonische halfgeleidermicrodeeltjes bestudeerd met behulp van atoomkrachtmicroscoop infraroodspectroscopie, " verschijnt in Technische Natuurkunde Brieven .

"Hooggedoteerde halfgeleiders kunnen dienen als flexibele plasmonische metalen met een golflengte in het infrarood, " merkte Daniel M. Wasserman op, assistent-professor elektrische en computertechniek in Illinois. "Echter, zonder de mogelijkheid om de optische respons in de buurt van de plasmonische deeltjes te visualiseren, we kunnen het near-field-gedrag van de structuren alleen afleiden uit hun far-field-respons. Wat dit werk ons ​​geeft, is een duidelijk inzicht in het optische gedrag van deze nieuwe klasse materialen op een lengteschaal die veel kleiner is dan de golflengte van licht."

Het artikel vergelijkt near-field en far-field metingen met elektromagnetische simulaties om de aanwezigheid van gelokaliseerde plasmonische resonantie te bevestigen. Het artikel rapporteert verder kaarten met hoge resolutie van de ruimtelijke verdeling van absorptie binnen enkele plasmonstructuren en variatie over plasmonarrays.

"De mogelijkheid om nabij-veldgedrag in plasmonische structuren te meten, stelt ons in staat om onze ontwerpparameters voor plasmonische materialen uit te breiden, " merkte Jonathan Felts op, een MechSE afgestudeerde student. "Nu we het optische gedrag van individuele kenmerken kunnen meten, we kunnen gaan nadenken over het ontwerpen en testen van complexere optische materialen."