یکی از مشکلات استفاده از ادوات پلاسمونیک، این است که در حین بررسی آنها، خواص و رفتار آنها تغییر میکند. اخیراً روشی برای حل این مشکل ارائه شدهاست.
ارائهی روشی برای مشاهدهی میدانهای پلاسمونیک
یکی از مشکلات استفاده از ادوات پلاسمونیک، این است که در حین بررسی آنها، خواص و رفتار آنها تغییر میکند. اخیراً روشی برای حل این مشکل ارائه شدهاست. برای این کار دستگاهی شبیه به پایپون ساخته شده که پرتوهای نور مرئی را در محلی از پیش تعیینشده متمرکز میکند. با این دستگاه میتوان از میدانهای پلاسمونیک تصویر برداری کرد.
جیم چاک، از آزمایشگاه ملی لورنس برکلی، میگوی که طول موج نور لامپ و لیزر برای مطالعهی پدیدهی پلاسمونیک نانوساختارها بسیار بالاست. بسیاری از ابزارهای مورد استفاده برای مطالعهی پلاسمونیک موجب تغییر توزیع میدان میشوند. میکروسکوپهای نوری نقش مهمی در مطالعات دانشمندان دارد، زیرا روش سادهای است و روی نمونههای ظریف زیستی و مدارات الکترونیکی تأثیر مخرب ندارد. با این حال، برخی ازمواد نانومقیاس نظیر DNA یا نقاط کوانتومی، ابعادی کوچکتری از طول موج نور مرئی داشته و زمانی که این مواد در فاصلهی اندکی از هم قرار میگیرند، نمیتوان آنها را از هم تفکیک کرد. برای حل این مشکل، محققان از روشهای «تثبیت در یک نقطهی خاص» استفاده کردند که در آن فوتونهای منتشر از یک ماده برای شناسایی محل قرار گرفتن آن ماده، شمارش میشود.
پیش از این چاک و همکارانش یک دستگاه پاپیونیشکل طراحی کردند که میتوانست نور را در مقیاس نانو بگیرد، فیلتر کند و آن را به سمتی هدایت کند.
در گام بعد این گروه از دستگاه جدیدشان برای به تصویر کشیدن میدانهای پلاسمونیک با قدرت تفکیک نانومقیاس استفاده کردند. آنها با کمک این دستگاه و تصویربرداری فلورسانس از طلا، موفق شدند مقدار فوتونهای جذبشده را افزایش داده، محل مودهای پلاسمونیکی را که تنها چند نانومتر از هم فاصله داشتند، مشخص کنند.
چاک میگوید که ما نمیدانستیم که آیا میتوان از این دستگاه پاپیونیشکلی که ساخته بودیم برای بررسی این میدانها استفاده کرد یا خیر. روش مورد استفاده ما به برخی عیوب سیستم نظیر مشکلات ساختاری و تأثیر اندازهی ذرات، حساسیت داشت. این مسئله نشان میدهد که از این روش میتوان در تحقیقات و توسعهی عملکرد ادوات پلاسمونیک استفاده کرد.
به موازات این گروه، یک گروه تحقیقاتی دیگر روی طراحی جعبه ابزار مبتنی بر وب کار میکنند که میتواند تصاویر گرفتهشده از ادوات پلاسمونیک را با استفاده از یک نرمافزار پردازش کند. در این تحقیق، محققان از دو آنتن پاپیونیشکل که در فاصلهی چند نانومتری هم قرار گرفتند، استفاده کردند تا چگونگی تأثیر خواص نوری این آنتنها را در اثر تغییر اندازه و تقارن، به دست آورند. با تغییر چند نانومتری در این ساختار، ما میتوانیم نور را درون این آنتنها با دقت بالایی متمرکز کنیم. نتایج نشان داد که این آنتنهای نانومقیاس نوری، با تابش نور تشدید میشوند.