Usando las propiedades geométricas y materiales de una nanoestructura única, Los investigadores del Boston College han descubierto un nuevo efecto fotónico en el que los plasmones de la superficie interactúan con la luz para formar "halos plasmónicos" de color de salida seleccionable. Los hallazgos aparecen en la revista. Nano letras .

La nueva nanoestructura demostró ser capaz de manipular ondas de electrones conocidas como polaritones de plasmones superficiales, o SPP, que fueron descubiertos en la década de 1950 pero que últimamente han atraído la atención de los científicos por sus posibles aplicaciones en campos que incluyen la guía de ondas, lasing filtrado e impresión de color.

El equipo colocó una capa de una película de polímero sobre un sustrato de vidrio y luego salpicó la superficie con agujeros definidos con precisión por un proceso de litografía por haz de electrones. utilizando la instalación de sala limpia de nanofabricación de BC Integrated Sciences. A continuación, el equipo aplicó una capa de plata, lo suficientemente grueso como para no ser transparente a la luz visible. Además de cubrir la fina película en la parte superior, la plata cubrió los contornos de los agujeros en la película, así como los círculos expuestos del sustrato de vidrio a continuación. El efecto produjo una serie de microcavidades plateadas.

Cuando los investigadores dirigieron la luz desde abajo y a través del sustrato de vidrio, la "fuga" de luz a través de huecos a nanoescala en los perímetros de las microcavidades creaba ondas SPP en sus superficies superiores. En longitudes de onda particulares de la luz incidente, Estas ondas formaron modos o resonancias análogas a las ondas acústicas en un parche de tambor, que a su vez filtraba eficazmente la luz transmitida al otro lado, teniendo en cuenta la apariencia de "halo", dijo el profesor de física de Boston College Ferris, Michael Naughton, quien fue coautor del informe con el investigador asociado principal Michael J. Burns y el estudiante de doctorado y autor principal Fan Ye. La investigación del equipo fue financiada por la Fundación W. M. Keck.

Un elemento central de este efecto de control son los "huecos escalonados" que se forman a lo largo del perímetro de cada círculo, que dan a la nanoestructura la capacidad de modular qué ondas de luz atraviesan. Es dentro de esta geometría que la interacción de la luz sobre el recubrimiento de la superficie plateada resultó en la excitación de ondas de plasmón, dijo Naughton. El examen de los SPP por parte del Sr.Ye utilizando un microscopio óptico de barrido de campo cercano ofreció información única sobre la física que funciona dentro de la estructura. Dijo Naughton.

Ajustando el tipo de metal utilizado para revestir la estructura o variando las circunferencias de las microcavidades, Naughton dijo que la estructura escalonada es capaz de manipular las propiedades ópticas del dispositivo en el rango de luz visible. dando a los investigadores un nuevo control en el filtrado de la luz.

Este tipo de control el equipo informa, podría tener aplicaciones en áreas como plasmónicos biomédicos o filtrado óptico discreto.