励起シリコンナノ粒子

究極の単一電子エレクトロニクス (六月 2019).

Anonim

シリコンチップ上での使用のためのシリコンナノ粒子の光学特性を特徴づけ、設計する方法は、ロシア、イスラエルおよびオーストラリアの同僚と協力してA * STARの研究者によって開発されている。 このチームは、シリコンナノ粒子の光共鳴の電気および磁気成分を分離することができ、シリコンチップ上の光学部品の新しい機能性を約束しました。

そのサイズと形状が小さいため、シリコンナノ粒子は材料の大きなスラブとは非常に異なる光学特性を持ち、光をガイドして方向付けるための光アンテナとして使用できます。 「シリコンと互換性のあるプロセスとコンピュータチップのナノリソグラフィーがあれば、これらのシリコンナノ粒子を使って実際のデバイスに良いアイデアを簡単に組み込むことができます」と、研究チームのBoris Luk'yanchuk氏は説明します。

ビームの電気および磁気成分は、シリコンナノ粒子から散乱された光の中で分離することが困難であり、ナノ粒子の特性の完全な理解を妨げる。 チームによって開発された実験方法は、異なる顕微鏡測定技術を組み合わせることによってこれを解決する。

第1のステップでは、表面の面内で励起されたときにナノ粒子によって散乱された異なる波長の偏光が、規則的な顕微鏡を用いて研究される。 第2のステップでは、偏光された光が、ナノ粒子を表面の下から励起するために使用され、散乱光は、光ファイバーの小さな先端によって収集される。 シリコン粒子が異なる角度で励起される両方の実験の組み合わせにより、散乱光ビームの電気的および磁気的成分が決定される。

実験的アプローチは、新しいアプリケーションの開発を約束するとLuk'yanchukは説明します。 "強力な電気と磁気の共鳴、それらの干渉とシリコンナノ粒子の磁場の共鳴強化の共存は、新しい物理学と全く新しい機能をナノ粒子の単純な形状にもたらします。

光を局所的に散乱させる能力のおかげで、ナノ粒子は、光の波長よりもかなり短い長さのスケールで光を操作することを約束する。 これは、シリコン電子部品だけでなく、シリコン光学部品の小型化もすぐに可能になる可能性があることを示唆しています。 電気的および磁気的共鳴を別々に調整する能力は、ナノ構造からの光散乱の指向性および効率に対する正確な制御を可能にする。

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