新墨西哥大学 近场增强
学分:新墨西哥大学 控制光和物质之间的相互作用是科学家们长期以来的抱负，他们寻求开发和推进许多对社会至关重要的技术
近年来，随着纳米技术的蓬勃发展，光的纳米尺度操纵已经成为一种有希望继续这一进步的途径，也是一种独特的挑战，因为当结构的尺寸变得与光的波长相当时，会出现新的行为
新墨西哥大学物理和天文学系理论纳米光子学小组的科学家们在这方面取得了令人兴奋的新进展，他们进行了一项名为“纳米粒子阵列产生的近场极限分析”的开创性研究，该研究最近发表在纳米技术领域的顶级期刊《美国化学学会纳米》杂志上
该小组由助理教授亚历杭德罗·曼贾瓦卡斯(Alejandro Manjavacas)领导，研究如何操纵金属纳米结构周期性阵列的光学响应，以在它们附近产生强电场
他们研究的阵列由银纳米粒子组成，银纳米粒子是微小的银球，比人类头发的厚度小数百倍，呈重复的图案，尽管他们的结果也适用于由其他材料制成的纳米结构
由于每个纳米球之间的强相互作用，这些系统可以用于不同的应用，从生动、高分辨率的彩色打印到可能革新医疗保健的生物传感
“这项新的工作将有助于推进纳米结构阵列的许多应用，为它们的行为提供基本的见解，”曼贾瓦卡斯说
“我们预测，近场增强可能会改变超灵敏生物传感等技术的游戏规则
" 曼贾瓦卡斯和他的团队由劳伦·尊德尔和斯蒂芬·桑德斯组成，他们都是物理和天文系的研究生，他们模拟了这些阵列的光学响应，发现了令人兴奋的新结果
当周期性排列的纳米结构被光照射时，每个粒子都会产生强烈的反应，如果所有的粒子都能相互作用，就会产生巨大的集体行为
这发生在入射光的特定波长处，该波长由阵列的粒子间间距决定，并且会导致电场是照射在阵列上的光的几千倍，甚至几万倍
这种场增强的强度取决于阵列的几何特性，例如纳米球之间的间距以及球本身的大小
与直觉完全相反，曼贾瓦卡斯和他的团队发现，降低阵列中纳米粒子的密度，要么通过增加它们之间的间距，要么通过减小它们的尺寸，产生的场增强不仅更大，而且远离阵列延伸
“发现这些巨大磁场增强的关键实际上在于使粒子变得更小、距离更远，这真的很令人兴奋，”该发现的祖德尔说
桑德斯说:“这是因为纳米粒子之间的相互作用以及集体反应得到了加强。”
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
