Bidimensional, Ondas similares a la luz controlables en una superficie metálica, creado por investigadores y colaboradores de A * STAR en la Universidad de Harvard, y análogo a la estela de un barco que se mueve por el agua, tienen aplicaciones potenciales en fotónica a nanoescala.

Se forma una estela detrás de un objeto que se mueve a través de un medio más rápido que la velocidad a la que viaja una onda en ese medio. Un ejemplo es el boom sónico creado por un jet supersónico. La versión óptica de este fenómeno, conocida como radiación de Cherenkov, ocurre cuando una partícula cargada se mueve más rápido que la velocidad de la luz en un medio. El misterioso resplandor azul que desprenden los reactores nucleares sumergidos en agua de refrigeración es causado por este efecto.

Ahora, Patrice Genevet del Instituto A * STAR de Tecnología de Fabricación de Singapur y sus compañeros de trabajo han generado el equivalente bidimensional de la radiación de Cherenkov en una película de oro que contiene una fila de rendijas a nanoescala orientadas en varios ángulos.

Cuando la luz polarizada se ilumina oblicuamente sobre la película dorada (ver imagen), excita electrones libres (el "agua") en el oro:esto produce una onda de carga (el "barco") que viaja más rápido a lo largo de la superficie que las ondas luminosas conocidas como plasmones de superficie. Como consecuencia, la onda de carga deja ondas en forma de V de plasmones superficiales en su estela (la "estela").

Estas ondas fueron difíciles de capturar ya que están confinadas a la superficie del oro. El equipo abordó esto utilizando un microscopio de barrido de campo cercano para 'levantar' las ondas de la superficie, permitiendo medir su intensidad.

Usando un conjunto de aperturas nanoestructuradas, los científicos incluso pudieron dirigir estas ondas variando los ángulos nanoslit y el ángulo de incidencia del haz de luz. "Teníamos la sensación de que la onda de carga en curso podría manipularse para controlar el ángulo de las estelas de plasmones superficiales, ", dice Genevet." Al ver las primeras imágenes experimentales de campo cercano, nos dimos cuenta de que nuestra intuición era correcta. No hay nada más gratificante que tomar la visión de un efecto físico y convertirlo en realidad ". Esta capacidad de control será importante para realizar aplicaciones prácticas del efecto.

En particular, el efecto podría usarse para crear nuevos tipos de componentes ópticos basados ​​en plasmones de superficie, como hologramas plasmónicos y lentes plasmónicos direccionales, Dice Genevet. También está entusiasmado con el potencial de manipular la luz en escalas diminutas. "Tenemos la suerte de estar haciendo esta investigación cuando las nanotecnologías realmente están despegando, ", Dice Genevet." La fotónica a nanoescala está teniendo un impacto notable en la óptica, y esperamos que nuestros hallazgos ayuden a comprender mejor los mecanismos de excitación de las ondas electromagnéticas de superficie ".