混合纳米天线-用于超密集记录信息和创建下一代纳米设备的新平台

俄罗斯物理学家的一个联合小组开发了一种基于概念的新平台，该平台基于混合金属-电介质纳米天线，这为有效的光控制和信息的超密集记录开辟了可能性。这项新技术为下一代光学计算机提供了制造纳米芯片的可能性，并使您能够创建广泛的光学纳米器件，以定位，放大和控制光子。



研究结果于4月27日发表在科学杂志AdvancedMaterials上。

纳米天线是一种能够定位（压缩）多达几十纳米的自由传播光波的设备。这种压缩为在纳米级进行有效的光控制开辟了可能性，并使我们能够将纳米天线视为使用光子处理，存储和传输信息的新一代光学计算机基本元件的一种变体。

科学界试图创建可调谐混合纳米天线的可行平面阵列，这些阵列允许直接操纵光直到最后一刻都无法带来理想的结果。纳米光子与超材料部门的研究人员联合小组的力量ITMO大学，圣彼得堡学术大学和莫斯科高温联合研究所的同事不仅设法开发了一种用于创建混合纳米天线阵列的技术，而且还展示了一种新的可行技术，可以对作为这种阵列一部分的单个纳米天线进行高精度调谐。通过经历两个连续的阶段，可以实现相似的结果：使用光刻技术，然后将“半成品”选择性地暴露于飞秒激光中。


_{改变金颗粒形状的过程的显微照片（右）}

在实验过程中，科学家发现，从光学记录超高密度信息的角度来看，获得的混合纳米天线也是有希望的。这就是为什么。现有的光盘可以记录密度约为10 Gbit / sq的信息。英寸，即每数百纳米一个像素。使用所获得的混合纳米天线的信息的记录密度大致相同，但是提出了在整个可见范围内使用颜色标记作为信息的附加参数。这将大大增加媒体的信息容量。

在可混合使用的可修改纳米天线的许多有用用途中，要创造新的超表面，波导以及提供对环境进行环境监测的紧凑型传感器。由于现在的发展而开放的机会使您可以集中精力开发其应用程序的新的有希望的领域。

简而言之，可以将纳米天线的“基本”设计表示为一对纳米颗粒-截短的圆锥形硅片和位于顶部的金盘。通过使用激光改变上部纳米颗粒的形状而不改变下部（硅），可以几乎立即并沿正确的方向改变纳米天线的光学特性。

“我们的技术使我们能够通过对金粒子的选择性激光熔化来重新排列纳米天线的光学特性，因为金粒子是否会留在盘上，变成杯子还是呈球形都取决于激光照射的强度。这项技术使您能够在一秒钟内获得具有所需特性的杂化功能纳米结构，”开发者之一谢尔盖·马卡洛夫（Sergey Makarov）解释说，ITMO大学纳米光电子与超材料部副主任。


_{各种形状和特性的混合纳米天线的示例}

与传统加热相比，新方法的主要优势在于能够以高精度和大范围调谐阵列中单个纳米天线的能力，以控制整个混合纳米结构的光学特性。 “在我们的非对称混合纳米天线概念中，​​我们将两个如先前所认为的替代方向彼此结合：等离子体和电介质纳米光子学。我们的混合纳米结构继承了它们的优势-纳米级光的定位和放大，低光学损失以及控制辐射方向图的能力。反过来，使用激光熔化技术可以使您准确，快速地更改此类结构的光学特性，并在将来以极高的密度记录信息，” Dmitry Zuev总结道，ITMO大学纳米光子学和超材料研究部项目经理，研究员。

<sub>AdvancedMaterials

Dmitry A. Zuev，Sergey V. Makarov，Pavel A. Belov等人，“通过纳米级激光诱导的整形技术制造混合纳米结构，以进行先进的光处理。”</sub>

如此，您便可以轻松选择复杂的Dronk.Ru设备 。不要忘了订阅我们的 博客，将会有更多有趣的事情。 该帖子的赞助商是LetyShops现金返还服务 。退款，以便在Internet上进行任何购买。在我们的文章中了解有关现金返还服务的更多信息。 选择Aliexpress六周年的现金返还服务。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN393695/