Hybrid nanoantennas - منصة جديدة لتسجيل المعلومات فائقة الكثافة وإنشاء أجهزة نانوية من الجيل التالي

طورت مجموعة مشتركة من الفيزيائيين الروس منصة جديدة مفاهيمية تعتمد على الهجين النانوي العازل المعدني الهجين ، مما يفتح إمكانية التحكم الفعال في الضوء والتسجيل المكثف للغاية للمعلومات. تفتح التقنية الجديدة إمكانية تصنيع رقائق النانو للجيل القادم من أجهزة الكمبيوتر الضوئية وتسمح لك بإنشاء مجموعة واسعة من الأجهزة النانوية البصرية التي تعمل على توطين وتضخيم الفوتونات الضوئية والتحكم فيها.



تم نشر نتائج البحث في 27 أبريل في المجلة العلمية AdvancedMaterials .

Nanoantenna هو جهاز قادر على توطين (ضغط) موجة ضوئية تنتشر بحرية تصل إلى عدة عشرات من النانومترات. يفتح هذا الضغط إمكانيات التحكم الفعال في الضوء على مقياس النانو ويسمح لنا بالنظر إلى nanoantennas كمتغير للعنصر الأساسي للجيل الجديد من أجهزة الكمبيوتر الضوئية التي تستخدم الفوتونات لمعالجة المعلومات وتخزينها ونقلها.

محاولات المجتمع العلمي لإنشاء مصفوفة مستوية قابلة للتطبيق من نانوية هجينة قابلة للضبط تسمح بالتلاعب المباشر للضوء حتى اللحظة الأخيرة لم تحقق النتائج المرجوة. قوى المجموعة المشتركة من الباحثين بقسم الفوتونات والمواد الفوقيةجامعة إتمو ، زملائهم من جامعة الأكاديمية سانت بطرسبرغ و المعهد المشترك لارتفاع درجات الحرارة قد نجحت في موسكو ليس فقط لتطوير التكنولوجيا لخلق صفائف nanoantenna الهجينة، ولكن أيضا يبرهن على وجود منهجية قابلة للتطبيق جديد لتعديل عالية الدقة من nanoantenna الفردية التي تتألف من المصفوفات. كان من الممكن تحقيق نتيجة مماثلة من خلال المرور بمرحلتين متتاليتين: استخدام تقنية الطباعة الحجرية ، وبالتالي الكشف الانتقائي "للمنتج شبه النهائي" إلى ليزر الفيمتو ثانية.


_{صورة مجهرية لعملية تغيير شكل جزيئات الذهب (يمين)}

أثناء التجربة ، وجد العلماء أن نانانوات الهجين التي تم الحصول عليها واعدة أيضًا من وجهة نظر التسجيل البصري للمعلومات ذات الكثافة العالية. وها هو السبب. تتيح الأقراص الضوئية الموجودة تسجيل المعلومات بكثافة حوالي 10 جيجابت / متر مربع. بوصة ، أي بكسل واحد لكل عدة مئات من النانومتر. إن كثافة تسجيل المعلومات باستخدام الهجين النانوي الهجين الذي تم الحصول عليه هي نفسها تقريبًا ، ولكن تم اقتراح استخدام علامات الألوان في النطاق المرئي بالكامل كمعلمة إضافية للمعلومات. وهذا سوف يزيد بشكل كبير من القدرة الإعلامية لوسائل الإعلام.

من بين العديد من الاتجاهات للاستخدام المفيد للنانين الهجين القابل للتعديل الهجين إنشاء واجهات metasurfaces جديدة ، وأدلة موجية ، بالإضافة إلى أجهزة استشعار مدمجة توفر المراقبة البيئية للبيئة. تتيح لك الفرص التي تنفتح بفضل التطوير الآن التركيز على تطوير مجالات واعدة جديدة من تطبيقها.

ببساطة ، يمكن تمثيل التصميم "الأساسي" للنانو nantantenna كزوج من الجسيمات النانوية - مخروط السيليكون المبتور وقرص ذهبي يقع في الأعلى. من خلال تغيير شكل الجسيمات النانوية العليا باستخدام الليزر دون تغيير الجزء السفلي من (السليكون) ، يمكن للمرء تغيير الخصائص البصرية للنانوتينا على الفور تقريبًا وفي الاتجاه الصحيح.

"تسمح لنا تقنيتنا بإعادة بناء الخصائص الضوئية للنانو نانتان عن طريق ذوبان الليزر الانتقائي لجزيئات الذهب ، لأنها تعتمد على شدة التعرض بالليزر سواء كان جسيم الذهب سيبقى قرصًا ، أو يتحول إلى كوب أو يأخذ شكل كرة. وتتيح لك هذه التقنية الحصول على بنية نانوية وظيفية هجينة مع الخصائص المطلوبة في جزء من الثانية "، يوضح سيرجي ماكاروف ، أحد مؤلفي التطوير ، نائب رئيس قسم العوازل النانوية الضوئية ، قسم النانو الضوئيات والمواد الفوقية ، جامعة ITMO.


_{أمثلة على نانوية هجينة ذات أشكال وخصائص مختلفة}

يتم التعبير عن الميزة الرئيسية للطريقة الجديدة على التسخين التقليدي في القدرة على ضبط نانو nantantennas الفردية في الصفيف ، بدقة عالية وضمن حدود واسعة للتحكم في الخصائص البصرية للبنية النانوية الهجينة بالكامل. "في مفهومنا للنانو الهجين غير المتناظر ، قمنا بدمج اتجاهين بديلين لبعضهما البعض ، كما كان يُعتقد سابقًا ، وهما: البلازمونيوم والنانوتونات العازلة. لقد ورثت الهياكل النانوية الهجينة لدينا مزاياها - توطين وتضخيم الضوء على مقياس النانو ، وفقدان بصري منخفض ، والقدرة على التحكم في نمط الإشعاع. ويخلص ديميتري زويف في المقابل إلى أن استخدام ذوبان الليزر يسمح لك بتغيير الخصائص البصرية لهذه الهياكل بدقة وسرعة ، وفي المستقبل تسجيل المعلومات بكثافة عالية للغاية.مدير مشروع ، باحث ، قسم علم النانو والمواد الفوقية ، جامعة ITMO.

<sub>AdvancedMaterials

Dmitry A. Zuev و Sergey V. Makarov و Pavel A. Belov ، وآخرون ، "تصنيع الهياكل النانوية الهجينة عن طريق إعادة التشكيل المستحث بالليزر Nanoscale من أجل التلاعب بالضوء المتقدم."</sub>

هذا كل شيء ، كانت هناك خدمة بسيطة لاختيار معداتDronk.Ruالمعقدة . لا تنسى الاشتراك في مدونتنا، سيكون هناك العديد من الأشياء الأكثر إثارة للاهتمام. راعيالمنشورهو خدمة استرداد النقود في LetyShops. رد الأموال لأي مشتريات على الإنترنت. اقرأ المزيد عن خدمة استرداد النقود في مقالنا اختر خدمة استرداد النقود للذكرى السادسة لـ Aliexpress.

Source: https://habr.com/ru/post/ar393695/