Nuevo camino en la óptica a nanoescala
El hallazgo, realizado por científicos de la Universidad Rice, consiste en una relación universal entre la conducta de la luz y la de los electrones. El físico e ingeniero eléctrico e informático Peter Nordlander y sus colegas creen que la relación puede ser explotada para crear antenas a escala nanométrica que conviertan la luz en señales eléctricas de banda ancha capaces de llevar aproximadamente 1 millón de veces más datos que las interconexiones actuales.
Ambos, luz y electrones, comparten propiedades similares, a veces comportándose como ondas y en otros momentos como partículas. Muchos interesantes fenómenos del estado sólido, incluyendo el comportamiento de dispositivos cuánticos, pueden ser comprendidos como el resultado de interacciones en las que los electrones actúan como ondas. Ahora, los investigadores de la Universidad Rice han descubierto y demostrado una geometría simple donde la luz se comporta exactamente del mismo modo en que lo hacen allí los electrones.
En años recientes, ha habido un gran interés en desarrollar maneras para guiar y manipular la luz en dimensiones mucho más pequeñas que las longitudes de onda ópticas. Metales como el oro y la plata tienen propiedades ideales para lograr esta función. Clases especiales de ondas parecidas a la luz, llamadas plasmones, pueden ser transmitidas a lo largo de las superficies de metales de forma muy similar a como lo hace la luz en fibras ópticas convencionales.
Cuando se posicionan pequeñas nanopartículas metálicas en la película de metal, se comportan como diminutas antenas que pueden transmitir o recibir la luz; es este comportamiento el que se ha encontrado que imita al de los electrones.
En la última investigación, Nyein Lwin colocó una diminuta esfera de oro de 50 nanómetros de diámetro aproximadamente a sólo unos nanómetros de una delgada película de oro. Cuando una luz excitaba un plasmón en la nanoesfera, éste se convertía en una onda plasmón en la película. Esto ocurría con ciertos grosores específicos de película.
Los experimentos confirmaron el trabajo teórico de Fei Le, que demostró que las interacciones entre los plasmones superficiales de película delgada y los plasmones de nanopartículas cercanas eran equivalentes al "problema estándar de las impurezas", un fenómeno bien caracterizado que físicos de la materia condensada han estudiado durante más de cuatro décadas.
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