2020年6月16日
俄罗斯和丹麦研究人员首次对等离子体纳米射流进行了实验观察。这种物理现象使得光在纳米尺度上聚焦，从理论上讲，可以让工程师绕过普通聚光透镜的一个基本限制。
要将光波用作信号载体，就必须对其进行紧密压缩，使其工作速度比目前的电子设备快得多。这项研究结果发表在6月15日的光学信．
在激光笔问世之前，言情小说中的多情英雄们不得不将就着用扔进爱人窗户的小石头来表示他们的存在。岩石作为信号载体的诸多缺点之一是其质量，这意味着发送信息需要努力和时间。
虽然电子没有岩石那么重，但它仍不能立即运动起来。如果我们可以用光子(无质量的光粒子)取代微电路中的电子，产生的器件将运行得更快。欧洲杯猜球平台
使工程师们不放弃电子芯片而采用光子模拟技术的是对微型化的需要。以今天的技术，这种光学设备将具有巨大的尺寸。为了使它们更小，工程师们需要一种方法，在如此小的范围内控制光子，以至于光波本身必须局域化，压缩到最小的空间中。
理想情况下，光需要聚焦到一个小于原始波长50%的光斑上。由于所谓的衍射极限，这一壮举在经典光学中是不可能实现的，但现代研究已经找到了几种绕过它的方法。而新近观测到的等离子体纳米射流很可能就是其中之一。
一个由俄罗斯和丹麦物理学家组成的团队发明了一种聚焦组件，即纳米透镜，能够将光转换成一种特殊的电磁波，将其压缩到初始辐射波长的60%。
这个新装置由一块5 × 5微米大小、0.25微米厚的方形介质材料组成。如图1所示，方形粒子位于0.1微米的薄金薄膜上，旁边是衍射光的蚀刻光栅。
用激光照射金薄膜中的光栅会产生被称为表面等离子体极化子的激励，它会沿着金属表面传播。这些spp本质上是两种相互耦合并一起传播的波。
首先，是电子的集体振荡——等离子体部分——然后还有一种表面光波，叫做极化子。将光转换成spp的关键在于，有比初始激光脉冲更大程度聚焦它们的方法。
“使亚波长聚焦的一种机制依赖于等离子体纳米射流，这是我们首次在实验中观察到的现象，”该论文的主要作者、托木斯克理工大学的伊戈尔·米宁教授说。
关于为什么波在超透镜中受到压缩的科学解释如下。“通过计算机模拟，我们计算出了金薄膜中介电粒子和衍射网格的合适尺寸。当这些参数正确时，spp在粒子的不同点有不同的相速度。
这导致波前弯曲，在粒子中产生漩涡，因此在它后面有一个密集的spp区域，我们称之为等离子体纳米射流。”MIPT二维材料和纳米器件实验室的主要研究员、俄罗斯科学院Mokerov超高频半导体电子学研究所副所长Dmitry Ponomarev说。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
这项研究已经证明了一种新的高效机制，可以在纳米尺度上对辐射进行强局部化和操纵，这是在光子和等离子体器件中密集封装光学元件的先决条件，这种器件的运行速度比传统电子器件快得多。
MIPT光子学和2D材料中心负责人Valentyn Volkov是这项研究的合著者，他补充道:欧洲杯足球竞彩“在我们中心的研究人员和莫斯科、托木斯克和哥本哈根的同事的共同努力下，等离子体纳米射流的实验观测成为可能。这项合作还没有结束，我们正计划展示与等离子体纳米射流的形成、传播和应用有关的其他令人兴奋的效果。”
来源:https://mipt.ru/english/