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Se fotônica é sempre a deslocar ou complementar eletrônicos em microprocessadores, as operações que realizamos em elétrons precisam ser replicados em fótons. Um grupo no NIST é o último a demonstrar um diodo fotônico - um dispositivo que transmite a luz em uma única direção, da mesma forma como diodos passar elétrons em uma única direção.
O NIST trabalho , que foi publicado na revista Nature Communications (resumo aqui ), difere-dispositivos one-way de luz anteriores, porque ele funciona com a luz visível, não o microondas ou infravermelho bloqueado por outras técnicas.
"Até agora, ninguém havia conseguido transmissão unidirecional de luz visível, porque os dispositivos existentes não poderiam ser fabricados em escalas pequenas o suficiente para manipular os comprimentos de onda de luz visível de curtas", escrevem os pesquisadores.
Os pesquisadores do NIST, Ting Xu e Henri Lezec criou o que eles chamam de "um bloco de multi-camadas de alternância de folhas de prata e vidro e grades de metal com espaçamentos muito estreitas". Isso, dizem eles, cria uma estrutura que é opaco à luz visível do lado de fora, mas permite que a luz de "propagar no interior do material dentro de uma estreita faixa de ângulos".
Em outras palavras, neste metamaterial hiperbólica, com camadas de dezenas de nanômetros de espessura (em comparação com 400 nm a 700 nm gama de luz visível de comprimentos de onda), o comportamento da luz depende de sua direção. A direção "bloco" passa a luz em um trigésimo a intensidade da direção "pass".
Metamaterial do NIST passa luz visível em uma direção (feixe de esquerda).
O bloco tem 20 camadas alternadas de vidro de dióxido de silício e de prata. As superfícies externas, então, grelhas de cromo com espaçamentos sub-comprimento de onda. De um lado, as grelhas de curvar a luz vermelha ou verde para o "bloco", enquanto, por outro lado, a grelha é projetado para permitir que a luz para fora da estrutura.
"Enquanto o segundo conjunto de grelhas deixar a luz escapar do material, seu espaçamento era um pouco diferente do que das primeiras grades. Como resultado, as grelhas inversa de direção dobrado luz recebida ou muito ou não suficiente para se propagar no interior das camadas de prata de vidro ", a afirmação do NIST explica.
Além de possíveis aplicações em chips fotônicos, os pesquisadores dizem que o metamaterial pode ser usado em aplicações biosensing, detecção de pequenas quantidades de luz a partir de uma amostra. ®
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