(Phys.org) —Los investigadores de la Universidad de Cincinnati están descubriendo cómo manipular la luz para ver un día mejor los objetos más pequeños del mundo a través de una superlente, así como también cómo ocultar un objeto a plena vista.
Masoud Kaveh-Baghbadorani, un estudiante de doctorado en el programa de física de la Universidad de Cincinnati, presentará esta investigación el 4 de marzo, en la Reunión de la Sociedad Estadounidense de Física en Denver.
La investigación se centra en excitantes oscilaciones colectivas de electrones metálicos llamados plasmones, y en dirigir la luz a través de películas metálicas delgadas en nanómetros, unas mil veces más fino que un cabello humano. El resultado podría potenciar los circuitos integrados o facilitar una superlente con siete veces la fuerza de un microscopio estándar, abriendo más investigaciones en campos como el estudio de microorganismos y virus.
Otras aplicaciones implican hacer rebotar la luz alrededor de un objeto cubriéndolo con una película de metamaterial. En lugar de que el objeto refleje la luz y haga que se vea, la manipulación de la luz puede hacerla invisible.
La plasmónica es un campo emergente, pero tiene sus limitaciones debido a la pérdida de energía en las capas metálicas, que disipan la energía del plasmón en calor. La investigación de Kaveh-Baghbadorani se centra en el desarrollo de nanocables híbridos de metal / orgánicos que esencialmente funcionan como una bomba de energía para compensar las pérdidas de metal en nanoestructuras plasmónicas.
Masoud Kaveh-Baghbadorani, izquierda, y Hans-Peter Wagner
Esta bomba de energía es el resultado de la radiación de excitones, una excitación electrónica en los nanocables semiconductores. Kaveh-Baghbadorani explica que el excitón funciona como un átomo de hidrógeno:las cargas negativas y positivas están unidas. La investigación examina la transferencia de energía de los excitones en los nanocables semiconductores a diferentes materiales metálicos utilizados para cubrir los nanocables. así como los efectos del espesor de las capas orgánicas de recubrimiento en la transferencia de energía.
Los investigadores quieren saber cómo la dinámica de los excitones se ve afectada por el uso de diferentes materiales orgánicos, y cómo se modifican los procesos de transferencia de energía y de vida útil de los excitones de nanocables cambiando el diseño de los nanocables o el grosor de las capas espaciadoras orgánicas.
Consejero de Kaveh-Baghbadorani, Hans-Peter Wagner, un profesor asociado de física de la UC, es uno de los co-investigadores del proyecto. "Para lograr nuestro objetivo, El conocimiento de los procesos de transferencia de energía y relajación de excitones en heteroestructuras de nanocables plasmónicos semiconductores es de crucial importancia, "dice Wagner, cuyo laboratorio tiene una instalación de crecimiento que permite a los investigadores producir una variedad de estructuras plasmónicas. El laboratorio también tiene métodos ópticos especiales para medir los procesos de relajación del excitón en una escala de tiempo de subpicosegundos.
Los co-investigadores del proyecto incluyen a Wagner; Qiang Gao, compañero de investigación, y Chennupati Jagadish, profesor de ingenieria, Universidad Nacional de Australia, donde se producen los nanocables semiconductores; y Gerd Duscher, profesor de ingenieria, Universidad de Tennessee.
