Исследователи в органической фотоники и нано-оптика ГОУП в лаборатории органической электроники разработали оптические наноантенны, сделанные из проводящего полимера. Антенны могут включаться и выключаться, и сделают возможным совершенно новый тип управляемых нано-оптических компонентов.
Возникают плазмоны, когда свет взаимодействует с металлическими наночастицами. Падающий свет создает коллективные колебания, единое вперед и назад движение электронов в частицах. Это коллективное колебание, которое является плазмон. Металлические наноструктуры и их способность формировать свет по шкале нанометров изучаются многими исследовательскими группами по всему миру для использования в, например, биосенсоры и преобразования энергии устройств, а также для укрепления других оптических явлений. Другие потенциальные области применения включают в себя миниатюрные медицинского оборудования и Windows, которые контролируют количество света и тепла, допущенных к или исходящий от здания.
В статье, в природе нанотехнологий, ученые из Университета Линчепинга оптические наноантенны, сделанные из проводящего полимера вместо традиционного металла, такого как золото или серебро. В этом случае они использовали вариант PEDOT, который является широко используемым полимером во многих других областях, в том числе термоэлектрики и биоэлектроника.
«Мы показали, что свет может быть преобразован в плазмоны в наноструктурах из органического материала», — говорит Магнус Йонссон, лидер органической фотоники и группы нано-оптики в лаборатории органической электроники.
Это, однако, не электроны, которые создают плазмонов в проводящем полимере, но поляронов. Полимер состоит из длинной цепи атомов, связанных и проводящего полимера, что исследователи работали с, это положительных зарядов вдоль полимерной цепи, которые отвечают за электропроводность. Вместе с соответствующими цепи distrorions эти положительные заряды образуют поляроны, которые начинаются коллективные колебания, когда свет падает на наноструктуры.
«Наши органические антенны может быть прозрачным для видимого света во время реакции на свет при несколько больших длинах волн, что делает их интересными для приложений, таких как смарт-окна», — говорит Магнус Йонссон.
Ученые сначала провели теоретические расчеты и моделирование использовали для проектирования экспериментов, которые впоследствии они были в состоянии выполнять. Шанчжи Чен, аспирант в группе, сумела произвести миллиарды крошечных нанометровыми диски органического проводящего материала на поверхность. Эти небольшие диски реагируют на свет и действуют как крошечные антенны.
Исследователи показали, что диаметр и толщина дисков определить частоту света, на которые они реагируют. Таким образом, можно контролировать эту длину волны путем изменения геометрии диска. Чем толще диск, тем выше частота. Они тоже надеются, что они могут увеличить диапазон длин волн, к которым наноантенны реагировать на изменение используемого полимера.
Еще одно новшество, они изучили возможность переключения органического наноантенны включения и выключения, который сложно с обычными металлами. Материал изготавливается в лаборатории изначально в окисленной государства, и наноантенны включаются.
«Мы показали, что, когда мы уменьшаем материала путем воздействия паров, мы можем отключить проводимости и, таким образом, также антенны. Если затем мы reoxidise его используете, например, серную кислоту, она восстанавливает свою проводимость и наноантенны снова включить. Это сравнительно медленный процесс, но мы сделали первые шаги и показывает, что это возможно», — говорит Магнус Йонссон.
«Пока это фундаментальные исследования, наши результаты делают возможным новый тип управляемых нано-оптических компонентов, которые мы считаем, могут быть использованы для многих приложений.»
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!