Wetenschappers van de Tomsk Polytechnische Universiteit hebben samen met Russische collega's en onderzoekers van de Technische Universiteit van Denemarken voor het eerst experimenteel het bestaan ​​bewezen van een tweedimensionale (2D) gebogen flux van plasmonische quasideeltjes, een plasmonische haak. Een platte 2D haak is kleiner dan een 3D haak en heeft nieuwe eigenschappen, dankzij hen, de onderzoekers beschouwen het als de meest veelbelovende zender in micro-optische schakelingen met hoge snelheid. De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in Technische Natuurkunde Brieven logboek.

Elektronen geven informatie door in bestaande rekenapparaten. De wetenschappers veronderstellen dat als elektronen worden vervangen door fotonen, lichte quanta, het zal mogelijk zijn om de gegevens letterlijk met de snelheid van het licht te verzenden. Om ervoor te zorgen dat micro-optische circuits en optische computers gewone apparaten zouden worden en in massa geproduceerd zouden worden, het is nodig om een ​​manier te vinden om licht tot op nanoschaal te comprimeren.

"We zijn op zoek naar nieuwe soorten gebogen golffluxen, die deze taak kan oplossen. Eerder, we hebben het bestaan ​​van fotonische en akoestische haken gesimuleerd en experimenteel bewezen en nu hebben we het bestaan ​​van een plasmonische haak bewezen. Vandaag de dag, het is de meest veelbelovende methode om een ​​signaal uit te zenden. De plasmonische golflengte is korter dan een 3D-golflengte in de vrije ruimte en het gebied van stralingslokalisatie is op nanoschaal. Het is een cruciale indicator voor miniaturisering, "Igor Minin, Hoogleraar van de TPU-divisie voor Electronic Engineering, een begeleider van het onderzoekswerk, zegt.

De auteurs van het artikel verkregen een platte plasmonische haak met behulp van een eenvoudig en goedkoop focusseerelement. De platte plasmonische haak is een asymmetrisch diëlektrisch deeltje met een grootte van 4-5 m en een dikte van ongeveer 0,25 m. Volgens de wetenschappers de deelwoordvorm kan verschillend zijn, in dit geval, het was een microkubus met een gekoppeld prisma. Dit deeltje werd op de 0,1 μm dikke goudfilm geplaatst, aan de andere kant van de film, het diffractierooster werd afgezet.

Tijdens de experimenten, de laserstraal was gericht op het diffractierooster. Plasmonresonantie vond plaats naast het oppervlak van de diffractie-enting onder zonlicht, dat wil zeggen dat het zonlicht werd omgezet in plasmonische golven. Deze golven gingen door het asymmetrische diëlektrische deeltje gefocust in een 2D gebogen straal.

"We hebben een 2D-gebogen straal verkregen dankzij een speciale vorm van een diëlektrisch deeltje. Een van de mechanismen van subgolf-gestructureerde focussering is gebaseerd op het fenomeen van een plasmonische nanojet die we eerder voor het eerst experimenteel konden repareren. Toen we verschuif vrije 3D-ruimte naar plasmonpolaritonen, met andere woorden, 2D ruimte, de kwantumaard van materie onthult. Het maakt het mogelijk om impliciet nieuwe mogelijkheden te implementeren om de interactie tussen materie en licht te beheersen, bijvoorbeeld, om biosensing-methoden te implementeren op basis van de detectie van micro- en nanodeeltjes, biomoleculen in het nabije veld. Natuurlijk, het is te vroeg om te spreken over de toepassing van resultaten, het is een taak voor toekomstig onderzoek. Daarom, alle onderzoeken en experimenten om signalen op basis van optische principes over te brengen, zijn nog steeds in de praktijk van fundamenteel onderzoek. Wetenschappers van verschillende vakgebieden zullen veel uitdagingen moeten overwinnen om te creëren, bijvoorbeeld, een productieve optische computer of zelfs efficiënte microschakelingen. Om deze uitdagingen te overwinnen, 10 tot 15 jaar kan worden besteed, "Igor Minin, TPU-professor, initiatiefnemer van het onderzoekswerk, zegt.