Cuma , Eylül 17 2021
Ana Sayfa / Nanoteknoloji / Atomik İnce Nanomalzemelerde Işığı Yakalama ve Kontrol Etme

Atomik İnce Nanomalzemelerde Işığı Yakalama ve Kontrol Etme

Cornell Üniversitesi’ndeki bilim insanları tarafından yapılan yeni bir çalışmada, nano ölçekli ışığın manipüle edilebildiği ve taşınabildiği yeni bir yöntem önerildi.

Özel ışık taşıma modlarının, farklı nanomalzemeler arasındaki ince ayarlı arayüzlerde ortaya çıktığı bilinmektedir. Yapılan çalışmanın baş araştırmacısı Minwoo Jung; fizikçilerin farklı topolojisi olan iki malzemenin kendi içinde yan yana gelecek şekilde yapıştırılması konusunda çalıştıklarını ifade etti. Bu malzemelerin topolojisini, balon ve nanotüp gibi iki farklı yapıda kabül etmek mümkün. Yapılan çalışmada ara yüzlerinde bu iki malzemeyi birbirine bağlayan bir işlemin gerçekleşmesi gerektiği öngörüldü. Tıpkı bir balondan bir tüpe dürtmek / patlatmak / yeniden örmek / yeniden enjekte etmek gibi.

Doğru koşullar altında, bu işlem arayüz boyunca enerji veya bilgi iletimi için güçlü bir kanala yol açabilir. Bu işlem ışığa (enerji veya bilgi taşıyıcısı görevi gören) uygulanabildiğinden, bu fizik dalına topolojik fotonik denir.

Atomik İnce Nanomalzemelerde Işığı Yakalama ve Kontrol Etme 2

Jung ve ekibi, büyüleyici topolojik fotonik konseptini, ışığı atomik olarak ince bir malzemeye hapseden yenilikçi bir teknikle birleştirdi. Bu yöntem, uygulamalı ve temel fizikte hızla ortaya çıkan iki alanı bir araya getirdi: grafen nano ışığı ve topolojik fotonik. Jung, “Grafen nano ölçekli ışığı depolamak ve kontrol etmek için umut verici bir platformdur ve dalga kılavuzları ve boşluklar gibi çip üzerinde ve ultra kompakt nanofotonik cihazların geliştirilmesinde anahtar olabilir” dedi.

Atomik İnce Nanomalzemelerde Işığı Yakalama ve Kontrol Etme

Araştırma ekibi, metagate olarak işlev gören nanopattern bir malzeme üzerine katmanlanmış bir grafen levha içeren simülasyonları denedi. Bu petek benzeri metagate, altıgenlerin köşelerinde ortalanmış, farklı boyutlarda deliklere sahip katı bir malzeme katmanından oluşur. Bu deliklerin değişen yarıçapları, fotonların malzemeden geçiş şeklini etkiler. Bilim adamları, iki farklı metagate’i stratejik olarak “yapıştırmanın”, fotonları öngörülebilir, kontrol edilebilir bir şekilde arayüzlerinde sınırlayan topolojik bir etki yarattığını buldular.

Farklı meta etiket tasarımları seçenekleri, aygıtın topolojisinin boyutsal hiyerarşisini gösterdiği bilinmektedir. Spesifik olarak, metagate geometrisine bağlı olarak, nanolight topolojik arayüzün tek boyutlu kenarları boyunca akacak şekilde yapılabilir veya sıfır boyutlu (nokta benzeri) köşelerde topolojik olarak depolanabilir. Dahası, metagate bu dalga kılavuzlarının veya boşlukların elektrikle açılıp kapanmasına izin verir. Pille çalışan bu tür topolojik etkiler, pratik cihazlarda topolojik fotoniğin teknolojik olarak benimsenmesine fayda sağlayabilir.

Atomik İnce Nanomalzemelerde Işığı Yakalama ve Kontrol Etme 1

Jung’un ekibi, grafen nano ışığı ve topolojik fotoniğin sinerjik kombinasyonunun optik, malzeme bilimleri ve katı hal fiziği gibi ilgili araştırma alanlarında gelişmeleri teşvik edeceği konusunda iyimser. Grafen bazlı malzeme sistemlerinin basit, verimli ve nanofotonik uygulamalar için uygun olduğu ve ışığın potansiyelinden daha fazla yararlanmak için önemli fırsatlar sunduğu öngörülmekte.

Makale: Nanopolaritonic second-order topological insulator based on graphene plasmons. Advanced Photonics, 2020; 2 (04) DOI: 10.1117/1.AP.2.4.046003

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Copy Protected by Chetans WP-Copyprotect.