| 0 |
|
Студенты и сотрудники Университета Вандербильта (штат Теннесси) изготовили самые миниатюрные в мире непрерывные спирали, обладающие уникальными оптическими свойствами. Квадратный массив, образованный сотней таких золотых наноспиралей, имел ширину менее сотой доли миллиметра.
«Они определенно меньше всех других спиралей, упоминание о которых мы нашли в научной литературе», – заявил Родерик Дэвидсон (Roderick Davidson II), один из авторов публикации в Journal of Nanophotonics. В более ранних исследованиях ученые экспериментировали с наноспиралями, образованными цепочками дискретных наночастиц. В отличие от них, новые спирали сплошные и гораздо меньше по размерам.
Для исследования оптических свойств субволновых спиралей Архимеда авторы использовали короткоимпульсные лазеры вашингтонской лаборатории Pacific Northwest National Laboratory. При облучении инфракрасным лазером спирали испускали синий свет. Этот эффект удвоения частоты или генерации гармоник проявляется и в некоторых кристаллах, но наноспирали генерируют в четыре раза больше излучения на единицу объема, чем самый эффективный из кристаллических удвоителей частоты – бета борат бария.
Достигая золотых спиралей ИК-фотоны возбуждают электроны, которые из-за малой толщины наноструктуры вынуждены двигаться вдоль рукавов спирали. Те из них, которые движутся к центру, поглощают достаточно энергии, чтобы испускать голубые фотоны с частотой вдвое больше, чем у падающего ИК-света.
Кроме того, наноспирали особым образом реагируют на поляризованный свет. Так, вращение плоскости поляризации по часовой стрелке загоняет электроны в центр левозакрученной спирали, что усиливает голубое излучение, вращение же против часовой стрелки дает обратный эффект.
Комбинация удвоения частоты и зависимости от поляризации позволяет использовать наноспирали в качестве уникального средства идентификации, которое будет крайне сложно подделать. Невидимые невооруженным глазом метки могут быть помещены в секретном месте, например, на кредитной карточке, на упаковке лекарственных препаратов или взрывчатых материалов, и считываться устройством, напоминающим сканер штрих-кода.
Дэвидсон с коллегами экспериментировали с небольшими массивами золотых наноспиралей, созданными на стеклянной основе методом сканирующей электронно-лучевой литографии. Драгоценные металлы являются предпочтительными благодаря их химической стабильности, а в качестве подложки можно также использовать пластик, бумагу и другие материалы.
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
| 0 |
|
