Авиационно инженерство Административно право Административно право Беларус Алгебра Архитектура Безопасност на живота Въведение в професията „психолог” Въведение в икономиката на културата Висша математика Геология Геоморфология Хидрология и хидрометрия Хидросистеми и хидравлични машини Културология Медицина Психология икономика дескриптивна геометрия Основи на икономически т Oria професионална безопасност Пожарна тактика процеси и структури на мисълта, Професионална психология Психология Психология на управлението на съвременната фундаментални и приложни изследвания в апаратура социалната психология социални и философски проблеми Социология Статистика теоретичните основи на компютъра автоматично управление теория на вероятностите транспорт Закон Turoperator Наказателно право Наказателно-процесуалния управление модерна производствена Физика Физични феномени Философски хладилни инсталации и екология Икономика История на икономиката Основи на икономиката Икономика на предприятията Икономическа история Икономическа теория Икономически анализ Развитие на икономиката на ЕС Спешни ситуации ВКонтакте Однокласници Моят свят Facebook LiveJournal Instagram
border=0

Ефектът на плазмон-екситонното взаимодействие

<== предишна статия | следващата статия ==>

Ефектът на светлината върху повърхността причинява различни ефекти в зависимост от това дали е метал или полупроводник. Чрез комбиниране на тези материали в една наноструктура могат да се получат нови интересни свойства.

Механизмите на такива ефекти се основават на взаимодействието между екситоните. - възбудени електронни състояния в полупроводници и плазмони, които съществуват в метали. Разбирането на детайлите на плазмон-екситонното взаимодействие може да отвори нови възможности при проектирането на оптични компютри, плазмонови лазери и по-мощни слънчеви клетки .

Когато светлината удари металната повърхност, може да се появи плазмонна поляризация или, както се нарича, "повърхностен плазмон" - това е движеща се вълна с електромагнитно поле и електронно колебание. Учените са се научили да използват този ефект като малка антена, за да подобрят абсорбцията на светлина от слънчевите панели.

Друго приложение на този ефект може да послужи като устройство, при което електрическият ток се заменя с плазмон вълни, тъй като теоретично повече информация може да бъде прехвърлена с помощта на плазмони, но предварително компресиране на тези ефекти към наноразмерите, които са определени от съвременните компютърни чипове.

Възникващата област на плазмонните приложения е ограничена от факта, че плазмоните съществуват само за 10-100 фемтосекунди, след което се превръщат в светлинна или атомна осцилация. Едно от решенията на проблема е умножаване на плазмонния сигнал чрез добавяне на фотони, излъчвани в резултат на контакта метал-полупроводник. Светлинните импулси могат да възбуждат електрони в полупроводник, създавайки екситони, които след това се връщат в първоначалното си състояние с излъчване на фотони. Но за да се създаде такъв “усилвател” с участието на екситони и плазмони, е необходимо да се знае за взаимодействието между тези квазичастици помежду си. Учените вече наблюдават този вид взаимодействие, като отбелязват промените в оптичните свойства на полупроводниците, комбинирани с метал в една наноструктура. Въпросът за количествения трансфер на енергия между тези два материала остава отворен.

За изследване на плазмон-екситонните взаимодействия се създават хибридни наноструктури, в които плазмоните се контролират ясно. За тази цел върху полупроводниковата подложка от галиев арсенид се прилагат ленти от злато с дебелина 360 nm с дебелина 10 nm, оставяйки между тях разстояние при 140 nm. Чрез облъчване на ивиците с инфрачервен лазер и измерване на количеството отразена светлина учените изчисляват броя на плазмоните, формирани върху горната и долната страна на златните ивици. Освен това, чрез промяна на ъгъла на входящия лазер, учените са успели да променят дължината на вълната на плазмоните. Когато плазмонната дължина на вълната се приближи до резонансните характеристики на екситон в галиев арсенид (при 810 nm), се наблюдава намаляване на отразената светлина - т.е. плазмоните на обратната страна на златната лента взаимодействат с полупроводникови екситони.

Фиг. 12.8 “Златни вълни” - на фигурата е показан компютърен модел, отразяващ силата на електрическото поле около наноразмерните златни ленти (в напречно сечение), изложени на инфрачервен лазер.

За да обяснят данните, учените са построили математически модел на взаимодействието на осцилатори, според който взаимодействието на екситон и плазмон е 8 meV, което означава, че са необходими 250 фемтосекунди за преминаването от плазмон към екситон.

Количествените стойности могат да се променят чрез промяна на структурата на извадката, но принципът на взаимодействие ще бъде непроменен. Въпреки че тази система превръща плазмоните в екситони, тя може да работи в обратна посока, ако броят на екситоните в полупроводника се изпомпва от електрически ток или лазер. Такъв механизъм за мултиплициране на плазмонен сигнал е от интерес за развитието на плазмонен лазер (SPASER).

<== предишна статия | следващата статия ==>





Вижте също:

Феноменът на магнитния резонанс се използва за откриване и измерване на електрическите и магнитните взаимодействия на електрони и ядра в макроскопични количества на материята. Това явление се дължи на парамагнитната ориентация на електроните и ядрените течения външно

Оптични имуносензори

Филмите на >

Примери за устройства, базирани на индустриални характеристики на MEMS

Устройство и принцип на работа на STM

Методи на пробната микроскопия. 1.1.1. Атомна силова микроскопия

Рецепторни класификации Рецептори

Преобразуватели на биохимични реакции в аналитичен сигнал

Повърхностноактивни резонатори

Квантов компютър

Тактилна чувствителност

Изследвания на химични и биологични процеси на повърхността на конзолата. Хемосорбция на вещества с ниско молекулно тегло и повърхностни химични реакции

Връщане към съдържанието: Физически явления

Видян: 2747

11.45.9.51 © ailback.ru не е автор на публикуваните материали. Но предоставя възможност за безплатно ползване. Има ли нарушение на авторските права? Пишете ни Обратна връзка .