Scienziati della Tomsk Polytechnic University, insieme a colleghi russi e ricercatori della Technical University of Denmark, per la prima volta hanno dimostrato sperimentalmente l'esistenza di un flusso curvo bidimensionale (2D) di quasiparticelle plasmoniche, un gancio plasmonico. Un gancio 2D piatto è più piccolo di un gancio 3D e possiede nuove proprietà, a causa loro, i ricercatori lo considerano il trasmettitore più promettente nei circuiti microottici ad alta velocità. I risultati della ricerca sono pubblicati in Lettere di fisica applicata rivista.

Gli elettroni trasmettono informazioni nei dispositivi di calcolo esistenti. Gli scienziati suppongono che se gli elettroni vengono sostituiti da fotoni, quanti di luce, sarà possibile trasmettere i dati letteralmente alla velocità della luce. Affinché i circuiti microottici e i computer ottici diventino dispositivi ordinari e vengano prodotti in serie, è necessario trovare un modo per comprimere la luce su scala nanometrica.

"Stiamo cercando nuovi tipi di flussi di onde curve, che può risolvere questo compito. In precedenza, abbiamo simulato e provato sperimentalmente l'esistenza di uncini fotonici e acustici e ora abbiamo dimostrato l'esistenza di un gancio plasmonico. Oggi, è il metodo più promettente per trasmettere un segnale. La lunghezza d'onda plasmonica è più corta di una lunghezza d'onda 3D nello spazio libero e l'area di localizzazione della radiazione è su scala nanometrica. È un indicatore cruciale per la miniaturizzazione, "Igor Minin, Professore della Divisione TPU per l'Ingegneria Elettronica, un supervisore del lavoro di ricerca, dice.

Gli autori dell'articolo hanno ottenuto un gancio plasmonico piatto utilizzando un elemento di messa a fuoco semplice ed economico. L'uncino plasmonico piatto è una particella dielettrica asimmetrica delle dimensioni di 4-5 μm e dello spessore di circa 0,25 μm. Secondo gli scienziati, la forma del participio può essere varia, in questo caso, era un microcubo con un prisma agganciato. Questa particella è stata posta sul film d'oro spesso 0,1 μm, dall'altra parte del film, è stato depositato il reticolo di diffrazione.

Durante gli esperimenti, il raggio laser è stato diretto al reticolo di diffrazione. La risonanza plasmonica si è verificata vicino alla superficie dell'innesto di diffrazione sotto la luce solare, ovvero la luce solare è stata convertita in onde plasmoniche. Queste onde sono passate attraverso la particella dielettrica asimmetrica focalizzata in un raggio curvo 2D.

"Abbiamo ottenuto un raggio curvo 2D dovuto a una forma speciale di una particella dielettrica. Uno dei meccanismi di messa a fuoco strutturata a sub-onda si basa sul fenomeno di un nanogetto plasmonico che siamo riusciti a fissare sperimentalmente per la prima volta in precedenza. Quando abbiamo sposta lo spazio 3D libero in polaritoni plasmonici, in altre parole, spazio 2D, rivela la natura quantistica della materia. Permette di implementare implicitamente nuove opportunità per controllare l'interazione tra materia e luce, ad esempio, implementare metodi di biorilevamento basati sulla rilevazione di micro e nanoparticelle, biomolecole nel campo vicino. Certo, è troppo presto per parlare di applicazione dei risultati, è un compito per la ricerca futura. Perciò, qualsiasi ricerca ed esperimento per trasmettere segnali basati su principi ottici sono ancora nella pratica della ricerca fondamentale. Scienziati di vari campi dovranno superare molte sfide per creare, ad esempio, un computer ottico produttivo o anche microcircuiti efficienti. Per superare queste sfide, Potrebbero essere spesi dai 10 ai 15 anni, "Igor Minin, Professore TPU, promotore del lavoro di ricerca, dice.