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科学家开发导电聚合物光学纳米天线 为全新可控纳米光学元件带来可能

2019-12-24 10:29 前瞻网   
科学家开发导电聚合物光学纳米天线 为全新可控纳米光学元件带来可能

有机电子实验室(Laboratory of Organic Electronics)的研究人员已经开发了由导电聚合物制成的光学纳米天线。天线可以开关,这将使一种全新的可控纳米光学元件成为可能。

当光与金属纳米粒子相互作用时,等离激元(Plasmons)就产生了。入射光引起粒子中电子的集体振荡,即前后统一运动,这种集体振荡就是等离激元。

世界各地的许多研究小组都在研究金属纳米结构及其在纳米尺度上塑造光的能力以用于生物传感器和能量转换设备,或增强其他光学现象。其他潜在的应用领域包括微型医疗设备和控制进出建筑物的光和热的窗户。

瑞典林雪平大学的科学家们在《自然·纳米技术》(Nature Nanotechnology)杂志上发表了一篇文章,介绍了一种由导电聚合物而不是传统金属(如金或银)制成的光学纳米天线。在这种情况下,他们使用了PEDOT的变体,PEDOT是一种广泛应用于许多其他领域的聚合物,包括热电学和生物电子学。

“我们证明了光可以在有机材料的纳米结构中转化为等离激元。”有机电子实验室的有机光子学和纳米光学小组负责人Magnus Jonsson说。

该团队的博士生Shangzhi Chen已经成功地在一个表面上制造出了数十亿个纳米大小的有机导电材料圆盘。这些小圆盘对光起反应,充当微型天线。

研究人员已经证明,圆盘的直径和厚度决定了它们所反应的光的频率。因此,可以通过改变圆盘的几何形状来控制这种波长,圆盘越厚,频率越高。他们还希望通过改变聚合物来增加纳米天线的反应波长范围。

他们探索的另一项创新是有机纳米天线的开关能力,这是传统金属很难做到的。

研究团队表示:“虽然这是基础研究,但我们的研究成果使一种新型可控纳米光学元件成为可能,我们相信这种元件可以用于许多领域。”

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责任编辑: zhenggongbo

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