Аналитический инструмент конструкции штопора нано-антенны

Впервые группа ХЗБ вывел аналитически, как штопор нано-антенны взаимодействуют со светом. Математический инструмент может быть использован для расчета геометрии, что нано-антенны должны иметь для конкретного применения в сенсорной технологии или информационные технологии.

Наноструктуры из команды ХЗБ Катя Höflich по форме штопоры и сделаны из серебра. Математически, такой нано антенны можно рассматривать как одномерную линию, которая образует спираль, характеризуется такими параметрами, как диаметр, длина, количество витков на единицу длины, и руку.

Штопоров нано очень чувствительны к свету: в зависимости от частоты и поляризации, они могут сильно увеличить его. Поскольку спиральные антенны имеют объективности, они могут выбирать световые кванты по их объективность, т. е. их спин. В результате новых приложений в области информационных технологий на основе спиновое квантовое число света. Другое приложение может заложить в технологии датчиков обнаружения хиральных молекулярных видов вниз на уровне отдельных молекул.

Как правило, в результате взаимодействия таких нано-антенны с электромагнитным полем определяется с использованием численных методов. Каждой геометрии спирали, однако, требует нового численно дорого расчет.

Впервые, Höflich и ее команда теперь полученные аналитически точное решение задачи. «Теперь у нас есть формула, которая говорит нам, как нано-антенны с конкретными параметрами реагирует на свет», — говорит Höflich. Такое описание может быть использовано в качестве инструмента проектирования, так как он определяет требуемых геометрических параметров нано-спирали для усиления электромагнитного поля заданной частоты и поляризации.

Исследователи ХЗБ удалось изготовить нано-антенн в электронный микроскоп, с помощью прямой электронно-лучевой записи. Электронный луч сначала пишет эллиптическую структуру углерода одной точке одновременно. Эта структура затем покрывается серебром. Фактические замеры оптических свойств этих серебряных нано-усики находятся в хорошем согласии с расчетными свойствами прогнозу аналитической модели.