• Home
  • Química
  • Astronomia
  • Energia
  • Natureza
  • Biologia
  • Física
  • Eletrônicos
  •  science >> Ciência >  >> Física
    Economize tempo usando matemática:ferramentas analíticas projetam nanoantenas em forma de saca-rolhas

    As nanoantenas foram produzidas em um microscópio eletrônico por escrita direta de feixe de elétrons. Crédito:HZB

    As nanoestruturas da equipe HZB de Katja Höflich têm o formato de saca-rolhas e são feitas de prata. Matematicamente, tal nano antena pode ser considerada como uma linha unidimensional que forma uma hélice, caracterizado por parâmetros como diâmetro, comprimento, número de voltas por unidade de comprimento, e lateralidade.

    Os nano saca-rolhas são altamente sensíveis à luz:dependendo da frequência e polarização, eles podem intensificá-lo fortemente. Como as antenas helicoidais têm mão direita, eles podem selecionar quanta leves de acordo com sua destreza, ou seja, sua rotação. Isso resulta em novas aplicações em tecnologia da informação com base no número quântico de spin da luz. Outra aplicação pode ser a tecnologia de sensor na detecção de espécies moleculares quirais até o nível de uma única molécula.

    Usualmente, a interação de tais nanoantenas com um campo eletromagnético é determinada usando métodos numéricos. Cada geometria de hélice, Contudo, requer um novo cálculo numericamente caro.

    Pela primeira vez, Höflich e sua equipe chegaram a uma solução analiticamente exata para o problema. "Agora temos uma fórmula que nos diz como uma nanoantena com parâmetros específicos responde à luz, "diz Höflich. Esta descrição analítica pode ser usada como uma ferramenta de design, uma vez que especifica os parâmetros geométricos necessários de uma nano-hélice para amplificar os campos eletromagnéticos de frequências ou polarização desejadas.

    Os pesquisadores do HZB foram capazes de fabricar nanoantenas em um microscópio eletrônico usando a escrita direta do feixe de elétrons. O feixe de elétrons primeiro escreve uma estrutura de carbono em forma de hélice, um ponto de cada vez. Esta estrutura é posteriormente revestida com prata. As medidas reais das propriedades ópticas para essas nanoantenas de prata estão em boa concordância com as propriedades calculadas previstas pelo modelo analítico.

    © Ciência https://pt.scienceaq.com