Iluminando la luz visible en dos diminutos cilindros de silicio, o un 'nanodímero', colocados a solo 30 nanómetros de distancia, produce puntos calientes resonantes para los campos eléctricos y magnéticos, encuentra un estudio realizado por investigadores de A * STAR. Este fenómeno podría potencialmente utilizarse para conectar dispositivos informáticos.

El trabajo teórico anterior había predicho la existencia de tales puntos calientes magnéticos, pero esta es la primera vez que se han observado experimentalmente con luz visible en una configuración de nanodímeros (ver imagen), según el autor principal Reuben Bakker del A * STAR Data Storage Institute. Los investigadores calcularon numéricamente las resonancias eléctricas y magnéticas esperadas y encontraron un buen acuerdo con los resultados experimentales.

El uso de la luz para transportar información. conocido como fotónica, es fundamental para el crecimiento continuo de la tecnología de la información. Desafortunadamente, el límite de difracción de la luz impide que se dirija a dimensiones inferiores a la mitad de su longitud de onda, que impone un límite a los tamaños mínimos de los dispositivos basados ​​en fotónica.

Se ha propuesto el uso de resonancias de plasmón en metales (oscilaciones colectivas resonantes de electrones de conducción) como una forma de superar este límite. Sin embargo, Los metales que soportan los plasmones suelen tener pérdidas. lo que significa que la distancia que la luz puede viajar en ellos es bastante limitada.

"Normalmente en la fotónica de metales, los investigadores han estado estudiando el campo eléctrico, "dice Bakker." Pero ahora estamos viendo materiales en el régimen de sublongitud de onda (por debajo del límite de difracción), donde también podemos crear y manipular el campo magnético. Esencialmente, el campo eléctrico crea un bucle de corriente dentro de la nanopartícula y este bucle de corriente crea la resonancia magnética ".

Ser capaz de manipular el campo magnético cerca del nanodímero proporciona "otra palanca para tirar para que la luz haga lo que queremos que haga, "dice Bakker.

Para explotar este efecto, las nanopartículas deben estar hechas de un material de alta constante dieléctrica, como el silicio.

"Hemos tomado la dirección del silicio porque tiene un índice de refracción alto y no tiene las pérdidas que tienen los metales, ", dice Bakker." Pero el silicio puede no ser la respuesta final. Sabemos cómo trabajar con silicio gracias a la industria de los circuitos integrados y es bueno, pero ¿es el mejor? Todavía lo estamos averiguando ".

Bakker ve este trabajo como un paso hacia sistemas más complejos que podrían terminar siendo nanoantenas o sistemas de guía de ondas. "Este nanodímero es un intermediario, no es el dispositivo más útil en sí mismo. Tenemos que desarrollar nuestra comprensión de estos sistemas de forma incremental, " él dice.