Ученые впервые увидели, как нанокаркасы управляют светом.

Аргоннская национальная лаборатория в США сообщила о прорыве в изучении наноматериалов. Исследователи впервые смогли наблюдать поведение металлических нанокаркасов с помощью методики сверхбыстрой электронной микроскопии. Эти структуры наноразмера имеют полую, каркасную форму, которая позволяет концентрировать свет и создавать локальные электромагнитные поля (явление плазмоники.

Для изучения нанокаркасов применили фотоиндуцированную ближнеполевую электронную микроскопию (Pinem. Эта техника сочетает сверхкороткие лазерные импульсы с электронными пучками, позволяя фиксировать процессы с точностью до фемтосекунд при детализации на уровне нанометров.

"Сочетание эксперимента и компьютерного моделирования дало нам полное понимание того, как нанокаркасы взаимодействуют со светом. Это критически важно для разработки технологий следующего поколения в биосенсорике и энергетике", - сказала хайхуа Лю из аргоннской лаборатории.

Исследование показало, что полая каркасная структура усиливает и локализует электромагнитные поля эффективнее, чем сплошные наночастицы.

"Мы новое окно в мир наноразмеров открыли. Форма и расположение каркасов помогают управлять потоком энергии, открывая путь к достижениям в сенсорике, катализа и квантовых технологиях", - отметил корай Айдин из северо-западного университета.

Эти знания применимы в катализе, биосенсорике, энергетике, а также открывают путь к новым технологиям квантовой информатики.

Изображение: ANL/Eloku; Ibrahim Tanriover/Argonne National Laboratory.
* На втором изображении симуляция показывает, как электрическое поле распределяется вокруг шестиугольного металлического нанокаркаса.