磁気プラズモンを伝導するナノクラスター
ナノスケールでの光の集束
通常、光はその波長の半分である回折限界よりも小さいスポットに焦点を合わせることができません。しかし、近年、研究者は、導電性電子が表面粒子プラズモンと呼ばれる金属の表面で集合的に振動できるプラズモンナノ構造に結合することにより、この方向に成功しました。この現象は、調整された金属ナノ構造に基づいて、「ナノプラズモニクス」として知られる主題の一部として研究されています。
プラズモン導波路
電子プラズモンは、電子が前後に振動するときに形成され（電子双極子のように）、磁気プラズモンは、電子が円形に振動するときに形成されます（磁気双極子のように）。
磁気プラズモン導波路ネットワークは、サイズが小さい場合は電子ネットワークよりも優れており、いわゆる回折限界よりも劇的に低い波長に光を集束させることができるため、フォトニックネットワークよりも優れています。
ライス大学は、ヘプタマーと呼ばれる「融合した」有機分子で構成される磁気プラズモンベースの導波路を作成しました。磁気プラズモンは、ヘプタマーの共役鎖に沿って数ミクロンの距離にわたって伝播する可能性があります。ヘプタマーはリング状の成分で構成される人工分子であり、1500 nmで動作するレーザーからの光で照射されると、構造の周りを循環する独自のリング電流を生成します。融合したヘプタマーは、2つの隣接するヘプタマー間の効率的な電流交換のための相互リンクとして機能する2つの金ナノ粒子を共有します。
波誘導ネットワーク
研究者は、融合したヘプタマーが磁気プラズモン導波路ネットワークのビルディングブロックとして使用できることを示し、プラズモンを2つの別々の光に沿って輸送できるよりも大きな角度でベンドの周りにプラズモンを向けることができるステアラーデバイスとYスプリッターを作ることに成功しましたパス。 Yスプリッターは、プラズモン伝搬のオンとオフを切り替える干渉装置としても機能します。
アプリケーション
この構造は、低損失エネルギー輸送、データストレージ、近接場顕微鏡などの分野での用途を見つけることができる新世代のナノスケールフォトニックデバイスの青写真として使用できます。また、小さなオプトエレクトロニクスデバイスを作るために調整された金属ナノ構造を作ることができます。
ナノマテリアル