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納米天線分子在紅外光譜感
伊利諾大學(xué)香檳分校的研究人員已經(jīng)開發(fā)出陣列微納米天線,可以使傳感分子,共鳴在紅外(IR)光譜。
“識(shí)別分子通過感知他們獨(dú)特的吸收共振是非常重要的對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)過程控制和軍事應(yīng)用,“說組長(zhǎng)丹尼爾瓦瑟曼,電氣和計(jì)算機(jī)工程教授。瓦瑟曼也是一個(gè)部分的微觀和納米技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。
伊利諾斯州
食品和醫(yī)藥行業(yè)使用光來檢測(cè)污染物,確保質(zhì)量。光與債券的分子,在特定的頻率產(chǎn)生共鳴,讓每個(gè)分子光譜指紋。
許多分子和材料更強(qiáng)烈的共鳴的紅外光譜的結(jié)束,波長(zhǎng)的光,往往大于分子自己。
“吸收簽名的一些分子對(duì)這些應(yīng)用程序可以很弱,我們搬到納米尺度的材料,它可以很難看到吸收從量小于波長(zhǎng)的光,“瓦瑟曼在一份聲明中說。“在這里,我們的天線陣列的表面可能會(huì)產(chǎn)生重大的影響。
根據(jù)大學(xué),其他納米天線系統(tǒng)不能調(diào)到更長(zhǎng)的光波長(zhǎng),因?yàn)閭鹘y(tǒng)nanoantenna材料的局限性。
伊利諾斯州的團(tuán)隊(duì)表示,它已經(jīng)使用高度摻雜半導(dǎo)體,增加了一個(gè)叫做分子束外延技術(shù),可用于制作紅外激光器和探測(cè)器。
“我們已經(jīng)表明,納米結(jié)構(gòu)制作高摻雜半導(dǎo)體作為天線的紅外線,'說斯蒂芬妮法律研究員,博士后伊利諾斯州。
“天線集中這很長(zhǎng)波長(zhǎng)光成超亞波長(zhǎng)卷和可以用來感很弱的分子吸收共振。
半導(dǎo)體天線陣列允許長(zhǎng)波長(zhǎng)光強(qiáng)與納米級(jí)樣品,所以數(shù)組可以提高檢測(cè)的小卷的材料標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜儀——已經(jīng)一個(gè)平凡的塊設(shè)備在許多工業(yè)和研究實(shí)驗(yàn)室。
研究人員進(jìn)一步證明他們的能力來控制位置和強(qiáng)度的天線共振通過調(diào)整nanoantenna維度和半導(dǎo)體材料特性。
該集團(tuán)將繼續(xù)探索新的形狀和結(jié)構(gòu),進(jìn)一步提高光與物質(zhì)之在非常小的尺度上相互作用和潛在的整合這些材料與其他傳感系統(tǒng)。
“我們希望整合這些天線結(jié)構(gòu)與光電設(shè)備做出更高效,更小、光電組件用于傳感和安全應(yīng)用,”瓦瑟曼說。
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