_ Cercetătorii prezintă noi descoperiri pentru deblocare potențialul plasmonicii

Plasmonicii sunt fenomene optice speciale care sunt înțelese ca interacțiuni între lumină și materie și posedă diverse forme, compoziții materiale și comportament legat de simetrie. Proiectarea unor astfel de structuri plasmonice la nivel nanoscal poate deschide calea pentru materiale optice care răspund la orientarea luminii (polarizare), ceea ce nu este ușor de realizat în dimensiunea vrac și materialele existente.

În acest sens. , „creșterea în umbră” este o tehnică care utilizează depunerea în vid pentru a produce nanoparticule dintr-o gamă largă de forme 2D și 3D la scară nanometrică. Progresele recente ale cercetării în controlul acestui efect de umbră au lărgit posibilitățile de creare a diferitelor nanostructuri.

Acum, în studiile gemene conduse de profesorul asistent Hyeon-Ho Jeong de la Institutul de Știință și Tehnologie Gwangju (GIST) , Republica Coreea, cercetătorii au aruncat o lumină cuprinzătoare asupra progreselor recente în tehnicile de creștere a umbrelor pentru nanomateriale plasmonice hibride, inclusiv modele inspirate de ceasuri care conțin magneziu (Mg).

Studiile au fost publicate în Advanced Materials pe 25. martie 2022 (cu Jang-Hwan Han și Doeun Kim ca primi autori și profesorul Peer Fischer și Dr. Jeong ca autori corespondenți) și Advanced Optical Materials pe 20 noiembrie 2023 (cu Juhwan Kim și Jang-Hwan Han ca co- primii autori și, respectiv, dr. Jeong ca autor corespondent).

Efectul de umbră se referă aici la prezența unor zone „întunecate” pe o suprafață care sunt ascunse de molecule „semințe” și, prin urmare, inaccesibile pentru depunerea materialelor vaporizate, la fel ca zonele de umbră unde lumina nu poate ajunge.

Elaborând acest lucru în continuare, dr. Jeong spune: „Deoarece aceste zone umbrite sunt regiunile în care materialul nu poate fi depus, o matrice se pot forma nanostructuri tridimensionale. Această formare depinde de mărimea semințelor, distanța dintre semințe și înclinarea substratului.”

În plus, spune Doeun Kim, doctorand, „Crearea de nanostructuri unice este influențată de introducerea rotației în timpul procesului, bazată pe viteza de rotație, timp și unghi, formând în cele din urmă nanostructuri tridimensionale.”

În primul studiu (prezentat ca articol de pe copertă), Echipa a prezentat producția diferitelor nanostructuri folosind o tehnică specifică de creștere a umbrei, cunoscută sub denumirea de depunere a unghiului de privire. Aceste structuri prezintă proprietăți optice reglabile, obținute prin modificări adecvate ale materialului, formei și mediului înconjurător.

Revizuirea lor subliniază, de asemenea, o gamă largă de aplicații potențiale, inclusiv nano- și micro-roboți pentru vindecarea rănilor și administrarea de medicamente în corpul uman, dispozitive fotonice și spectroscopie chirală, printre altele.

Pentru studiul ulterior, echipa a creat Rotameri 3D (molecule cu aranjamente rotaționale specifice) capabile atât de polarizare liniară, cât și de polarizare circulară, precum și de stocarea unei cantități semnificative de informații.

Acest design inspirat de ceas implică plasarea a două nanorods din Mg la o anumită modificare modificabilă. unghi, asemănător cu orele și minutele unui ceas. Aceste nanostructuri sunt, de asemenea, promițătoare pentru diverse aplicații, cum ar fi verificarea sigură a articolelor precum bancnotele, dispozitivele anti-falsificare și afișajele capabile să treacă la stările optice dorite, după cum este necesar.

Vorbind despre aceste evoluții și imaginând. Viitorul plasmonicii, spune dr. Jeong, „Acești rotameri pot avea potențialele utilizări în funcții neclonabile fizic, un domeniu aflat în prezent în cercetare intensă pentru asigurarea unor niveluri de securitate robuste ale hardware-ului, cum ar fi computerele sau serverele”.

Dr. studentul Juhwan Kim adaugă: „În special, capacitatea de a filtra selectiv sursele de lumină UV și lungimi de undă vizibile specifice în funcție de starea de polarizare poate fi folosită și în ochelari și ferestre pentru a proteja ochii și pielea prin blocarea razelor UV de lumina soarelui.”

(Fluierul)