Еще одна *оника...

Источник материала:

Атомтроника, о которой речь шла в прошлый раз, не единственная новая область исследований и разработок среди имеющих перспективные технологические приложения. Недавно заявило о себе и такое "гибридное" направление, как спинплазмоника (spinplasmonics). Инициаторами его стали ученые из Университета Альберты, которые применили принципы плазмоники в спинтронике и, тем самым, открыли новый способ управления квантовыми спиновыми состояниями электронов.

Плазмоника (plasmonics) - сравнительно молодая область исследований, одна из задач которой - создание сильных электрических полей путем переноса световой электромагнитной энергии в очень маленькие объемы. Ключевую роль в плазмонике играют так называемые "плазмоны" - квазичастицы, которые представляют коллективные осцилляции электронов на поверхности металлов. Они взаимодействуют со светом, а потому их можно использовать для передачи и обработки информации.

Спектр возможных применений плазмоники достаточно широк: от пропускания света через металлические проводники до создания биосенсоров и объектов, невидимых глазом. Одна из серьезных проблем в плазмонике, которую, тем не менее, в какой-то мере удалось решить ученым, заключается в пропускании света на большие расстояния через твердые материалы. Используя золотые и кобальтовые образцы, они создали плазмонно активированное спинтронное устройство, способное включать и выключать свет при определенных воздействиях на спины электронов в металлах.

Физики полагают, что если слегка изменить структуру образцов, то устройство станет энергонезависимым. Дальнейший прогресс в этой области может привести к сдвигу от использования полупроводников к использованию светопроводящих металлических контуров. В свою очередь, ожидается появление чрезвычайно эффективных миниатюрных фотонно-спинтронных устройств с низким энергопотреблением, а в перспективе - высокопроизводительных компьютеров.

Результаты исследования опубликованы в журнале "Physical Review Letters" (Vol. 98, Nо. 13, 133901, 29.03.2007) и запатентованы.

Чуть позднее в журнале "Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics" (Vol. 40, Nо. 11, Р. S283, 14.07.2007) опубликовали свои результаты и физики из Северо-западного университета (США) Максим Сухарев (Maxim Sukharev) и Тамар Зайдман (Tamar Seideman). Они разработали компьютерную модель, с помощью которой можно изучать взаимодействие света и плазмонов на поверхности очень маленьких металлических сфер. Они показали, что в случае серебряных наносфер путем распространения света через сферы можно управлять, изменяя поляризацию света.

Вычисления также показали, что падающий свет может даже захватываться "плазмонными кристаллами", периодическими структурами из наночастиц, или, в зависимости от геометрии кристалла, фокусироваться или пропускаться. Этот эффект можно использовать и для получения источников света с контролируемой когерентностью и поляризацией.

Модель еще предстоит подтвердить экспериментально. Однако ученые уверены, что открытый ими эффект может быть использован во многих фотонных устройствах: сенсорах, переключателях и накопителях данных.

Следуя логике вещей, это направление следовало бы назвать фотоплазмоникой (photoplasmonics). Наверное, так оно и произойдет.

Сергей САНЬКО