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Colocar uma nova rodada sobre plasmonics

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Efeitos plasmonic e magneto-ópticas

Pesquisadores da Universidade Aalto da Finlândia descobriram uma nova maneira de combinar efeitos plasmonic e magneto-ópticas. Pesquisadores da Universidade Aalto da Finlândia descobriram uma nova maneira de combinar efeitos plasmonic e magneto-ópticas. Eles demonstraram experimentalmente que a modelação dos materiais magnéticos em matrizes de pontos em nano-escala pode levar a uma alteração muito forte e altamente controlável da polarização da luz quando o feixe reflecte a partir da matriz. Esta descoberta pode aumentar a sensibilidade dos componentes ópticos para aplicações de telecomunicação e biosensoriamento.

O acoplamento entre a luz e magnetização em materiais ferromagnéticos surge de interações quânticas. Estas interacções resultam em efeitos magneto-óptico que modificam as propriedades, tais como o eixo de polarização ou intensidade da luz. As interações entre a luz ea matéria são reforçadas em nanoescala. Esta é uma motivação chave no campo de plasmonics, que estuda luz interagir com nanoestruturas de metal.

A, de nanopartículas metálicas nanométricas comporta muito bem como uma antena para comprimentos de onda visíveis; tais antenas são familiares para nós em vários dispositivos diários que funcionam com muito mais tempo radioterapia e micro-ondas. Os pesquisadores se aproveitaram de um fenômeno conhecido como ressonância de treliça superfície na qual todas as nanopartículas, as pequenas antenas, irradiam em uníssono em uma matriz. A chave para esta é montar os nanoantennas magnéticos numa escala de comprimento que corresponde ao comprimento de onda da luz incidente.

Em matrizes periódicas, nanopartículas interagem fortemente entre si, dando origem a oscilações colectivos. Tal comportamento foi previamente relatado em nanopartículas de metais nobres e pesquisou extensivamente na Universidade de Aalto no quantum Dynamics (QD) grupo de pesquisa.

Agora, um esforço de colaboração entre QD e o Nanomagnetismo e Spintrónica grupo (NanoSpin) mostra que tais oscilações colectivos também pode ser observado em materiais magnéticos. As ressonâncias de treliça superfície melhorar a mudança na polarização de luz materiais ferromagnéticos, o chamado efeito de Kerr magneto-óptico.

A principal conclusão do estudo foi que a frequência que é a cor da luz, para os quais isto acontece pode ser diferente da frequência, onde o efeito puramente óptico é mais forte. A separação dos sinais ópticos e magneto-ópticos foi conseguido por escolha de uma distância diferente entre as nanopartículas nas duas direcções da matriz, explica o professor Törmä.

Usando materiais magnéticos não foi uma escolha óbvia. Até agora, a actividade óptica em materiais ferromagnéticos tem sido limitada pela sua elevada resistência, o que faz com que seja possível observar as ressonâncias plasmon impressionantes vistas em metais nobres.

No entanto, ordenando as nanopartículas em matrizes e tirando partido das ressonâncias colectivos, este problema pode ser mitigado. Este resultado abre um novo e importante sentido no domínio da investigação que incide sobre o acoplamento da luz e magnetização em escala nanométrica, diz o professor Sebastiaan van Dijken.

Os benefícios da colaboração entre grupos de pesquisa trabalhando-os em diferentes áreas-foi essencial para o sucesso do projeto. Os autores ressaltam que esse tipo de projeto não teria sido possível alcançar sem amplo conhecimento em ambos os sistemas ópticos e magnetismo em nanoescala. O seu trabalho inovador, criou as bases para futuras explorações e tem o potencial para avançar aplicações além da física fundamental. A equipe conjunta utilizado as instalações de nanofabricação na sala limpa Micronova, bem como as ferramentas de microscopia eletrônica disponíveis no Centro de Nanomicroscopy.


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