Przełomowa metoda zamiany światła w prąd

Przełomowa metoda zamiany światła w prąd

Nowy projekt badawczy naukowców z Rice University zademonstrował ważną analogię pomiędzy elektroniką a optyką, która umożliwi wydajne połączenie fal światła z urządzeniami i strukturami wykonanymi w nanotechnologii.

Jeden z badaczy, Peter Nordlander, oświadczył, że jego zespół odkrył elementarny związek pomiędzy światłem a elektronami. Co więcej, związek ten będzie można z sukcesem wykorzystać do stworzenia mikroanten, które będą konwertować promieniowanie światła w sygnały elektryczne zdolne do przenoszenia około miliona razy więcej danych niż obecnie znane urządzenia tego typu.

Światło i prąd mają podobne własności, czasem zachowują się jak fale, zaś innym razem jak odrębne cząstki. Badacze z Rice University zademonstrowali prostą geometrię, w której, w pewnych warunkach, światło i elektrony zachowują się identycznie.

Ostatnimi czasy miało miejsce duże zainteresowanie w badaniu i rozwoju metod sterowania światłem w urządzeniach mniejszych niż wynoszą długości fal. Metale takie jak złoto czy srebro mają idealne własności do spełnienia tego zadania. Specjalne fale imitujące fale świetlne, które nazwano plazmonami (plasmons) mogą być przenoszone wzdłuż powierzchni tych metali w sposób analogiczny jak odbywa się to w przypadku konwencjonalnych włókien optycznych.

Kiedy małe metaliczne nanocząstki są umieszczone na cienkiej warstwie złota lub srebra, zachowują się jak mikroskopijne anteny mogące przesyłać i odbierać światło – jest to przełomowe wydarzenie, gdyż do tej pory tego typu struktury łączące fale światła z nanoukładami były bardzo słabo znane.

Odkrycia naukowców pochodzą ze stosunkowo nowej dziedziny nauki, która zajmuje się wcześniej wspomnianymi plazmonami (plasmonics). Już wcześniej badacze dowiedli, najpierw tylko teoretycznie, a potem w praktyce, że istnieje związek pomiędzy plazmonami na cienkiej warstwie metalicznej a plazmonami powiązanymi z nanocząsteczkami. Badania te doprowadziły do budowy obecnej mikroanteny konwertującej światło na sygnały elektryczne.