Pares de nanocilindros de silício podem criar e melhorar localmente o campo magnético das luzes
p Dois nanocilindros produzem campos ressonantes elétricos (E) e magnéticos (H) quando excitados com luz visível. Crédito:American Chemical Society.
p Brilhando luz visível em dois minúsculos cilindros de silício, ou um 'nanodímero', colocados a apenas 30 nanômetros de distância, produz pontos quentes ressonantes para os campos elétricos e magnéticos, encontra um estudo de pesquisadores A * STAR. Este fenômeno pode ser potencialmente usado para conectar dispositivos de computação. p Trabalhos teóricos anteriores previram a existência de tais pontos quentes magnéticos, mas esta é a primeira vez que eles foram observados experimentalmente com luz visível em uma configuração de nanodímero (ver imagem), de acordo com o autor principal Reuben Bakker do A * STAR Data Storage Institute. Os pesquisadores calcularam numericamente as ressonâncias elétricas e magnéticas esperadas e encontraram boa concordância com os resultados experimentais.
p O uso da luz para transportar informações, conhecido como fotônica, é fundamental para o crescimento contínuo da tecnologia da informação. Infelizmente, o limite de difração da luz a restringe de ser direcionada para dimensões menores que a metade de seu comprimento de onda, que impõe um limite para os tamanhos mínimos de dispositivos baseados em fotônica.
p O uso de ressonâncias de plasmon em metais - oscilações ressonantes coletivas de elétrons de condução - foi proposto como uma forma de superar esse limite. Contudo, metais que suportam plasmons são frequentemente 'com perdas', o que significa que a distância que a luz pode viajar neles é bastante limitada.
p "Normalmente em fotônica de metal, pesquisadores têm estudado o campo elétrico, "diz Bakker." Mas agora estamos olhando para materiais no regime de comprimento de onda (abaixo do limite de difração), onde podemos criar e manipular o campo magnético também. Essencialmente, o campo elétrico cria um loop de corrente dentro da nanopartícula e esse loop de corrente cria a ressonância magnética. "
p Ser capaz de manipular o campo magnético próximo ao nanodímero fornece "outra alavanca para puxar para que a luz faça o que queremos, "diz Bakker.
p Para explorar esse efeito, as nanopartículas precisam ser feitas de um material de alta constante dielétrica, como o silício.
p "Nós escolhemos a direção do silício porque ele tem um alto índice de refração e não tem as perdas que os metais têm, "diz Bakker." Mas o silício pode não ser a resposta final. Sabemos como trabalhar com silício por causa da indústria de circuitos integrados e isso é bom - mas é o melhor? Ainda estamos descobrindo isso. "
p Bakker vê este trabalho como um passo em direção a sistemas mais complexos que poderiam potencialmente terminar como nanoantenas ou sistemas de guia de onda. "Este nanodímero é um intermediário - não é o dispositivo mais útil em si mesmo. Precisamos desenvolver nossa compreensão desses sistemas em uma base incremental, " ele diz.