БОСТОН, МАССАЧУСЕТС – Физики и инженеры значительно расширили расстояние, что крошечные, мимолетные волны электронов могут путешествовать на поверхности металла. Та на вид тайная трансгрессия могла открыть путь к новому типу чипа, управляющего светом почти таким же способом, которым электронные чипы управляют электронами.Свет уже является рабочей лошадью для передачи телефонных звонков большого расстояния и данных через оптоволокно и подобный трубе «lightguides» на жареном картофеле. И физики и инженеры хотели бы миниатюризировать оптику для создания крошечных схем для света, который, в принципе, мог быть быстрее и более эффективным что электронные схемы на чипах.
Но сокращение оптических устройств более трудно, чем сокращение электронной схемы: Свет передумал относительно трудной кривой и не будет течь через lightguides, которые являются слишком маленькими.Некоторые исследователи надеются обойти такие проблемы путем эксплуатации крошечных волн электронов, существующих на границе между металлом и электрическим изолятором, таким как стекло или кремний. Известный как «поверхностные плазмоны», эти волны могут быть взволнованы при свете, путешествие вдоль металла, и затем повторно испустить свет в другом месте. Волнами можно также управлять с электрическими полями и теплом.
Но существует выгода: Ослабленный взаимодействиями с металлом и изолятором, большинство поверхностных плазмонов уменьшается в нескольких микрометрах – слишком короткое расстояние для создания их полезными.Теперь, инженер Пьер Берини и коллеги в университете Оттавы, Канада, расширили диапазон поверхностных плазмонов к миллиметрам. Чтобы сделать это, исследователи ограничили волны узкой полосой металлической только одной миллионной одного сантиметра толщиной, окруженного на всех сторонах толстым слоем изолятора, как они сообщили здесь Обществу Исследования Материалов 29 ноября. В узком канале поверхностные плазмоны упорствуют для больших расстояний.
Физик Марк Стокмен в Университете штата Джорджия в Атланте думает, что результат интересен, но вопросы, торговали ли исследователи трудным ограничением света для длинного расстояния распространения. «Красота plasmonics состоит в том, что они походят на свет в очень мелком масштабе», но ослабление ограничения теряет преимущество плазмонов. Если так, тогда устройствам было бы нужно некоторое другое преимущество для конкуренции со стандартной оптикой – возможно использование металлического слоя, где свет является самым интенсивным.