p As ondas de luz presas na superfície de um metal viajam quase tão rápido quanto a luz no ar, e uma nova pesquisa no Pacific Northwest National Laboratory mostra essas ondas, chamados de plasmons de superfície, viajar longe o suficiente para possivelmente ser útil para interconexões de circuitos eletrônicos ultrarrápidas. A equipe PNNL capturou, em vídeo, plasmons de superfície movendo-se pelo menos 250 mícrons na superfície. p Como as interconexões de circuitos com base em plasmons de superfície podem ser muito mais rápidas do que as interconexões atuais, esta pesquisa básica pode levar a circuitos de computador mais rápidos e fornecer avanços significativos na química, biológico, e campos da saúde. Também, os resultados fornecem informações sobre essas ondas de luz aprisionadas para as comunidades científicas. O estudo confirma experimentalmente a relação linear entre as ondas de luz de entrada e os plasmons de superfície gerados. Também indica que os plasmons têm vida longa e baixa dissipação, informações fundamentais críticas necessárias para usar as ondas em circuitos e outras aplicações.

p Quando um plasmon de superfície é gerado em uma superfície de metal, pode ser observado usando luz laser para emitir elétrons. Ao detectar esses fotoelétrons, com um instrumento especial chamado microscópio eletrônico de fotoemissão (PEEM), os cientistas exploraram a natureza dos plasmons de superfície.

p Em seus experimentos, a equipe aplicou dois pulsos de laser à amostra:um é chamado de bomba, usado para gerar o plasmon de superfície; o outro é chamado de sonda, usado para detectar o plasmon. O pulso da sonda atinge a amostra e detecta o plasmon em diferentes atrasos de tempo. Ao ajustar continuamente o atraso de tempo entre os pulsos da bomba e da sonda, a equipe monitorou o movimento do plasmon na superfície dourada, descobrindo que a onda viajou até 250 mícrons na superfície do metal.

p "A distância é surpreendentemente longa porque as ondas de plasmon não se propagam como uma onda normal de espaço livre, "disse o Dr. Yu Gong, um cientista do PNNL e o principal autor deste estudo. "No nosso caso, os plasmons viajam distâncias inesperadamente longas em filmes de metal. "

p A equipe aplicou simulações numéricas para confirmar ainda mais seus resultados experimentais.

p Qual é o próximo? Agora, a equipe está explorando como controlar a propagação do plasmon de superfície. Por exemplo, com que eficiência o plasmon de superfície pode ser gerado? Como pode ser orientado? Como isso pode ser parado? Os cientistas estão usando o PEEM e outros recursos, incluindo aqueles no EMSL do DOE, para responder a essas e outras perguntas. Os resultados são cruciais para tornar realidade os circuitos que operam na velocidade da luz.