پژوهشگران کالج بوستون موفق شدند با استفاده از خواص منحصر به‌فرد نانوساختارها و شکل هندسی آنها اثر فتونیکی جدیدی را معرفی کنند. این پدیده در هنگام برهمکنش میان نور و پلاسمون سطحی رخ داده که منجر به تولید حفره‌های پلاسمونیک می‌شود. نتایج این پژوهش در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.
استفاده از نانوساختارها در تولید هاله‌های پلاسمونیک
پژوهشگران کالج بوستون موفق شدند با استفاده از خواص منحصر به‌فرد نانوساختارها و شکل هندسی آنها اثر فتونیکی جدیدی را معرفی کنند. این پدیده در هنگام برهمکنش میان نور و پلاسمون سطحی رخ داده که منجر به تولید حفره‌های پلاسمونیک می‌شود. نتایج این پژوهش در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.
پیش از این نشان داده شده بود که نانوساختارهای جدید می‌توانند برای دستکاری امواج الکترونی مورد استفاده قرار گیرند به این امواج پلاریتون‌های پلاسمون سطحی گفته می‌شود که در دهه ۱۹۵۰ کشف شد. این پدیده مدت‌هاست مورد تحقیق قرار گرفته تا بتوان از پتانسیل‌های آن استفاده کرد برای مثال می‌توان از آن در چاپ‌گرها و فیلترهای نوری استفاده کرد.
این گروه تحقیقاتی یک لایه از فیلم پلیمری را روی یک زیرلایه شیشه قرار دادند و سپس سطح آن را با دقت سوراخ کردند برای این کار از لیتوگرافی پرتو الکترونی استفاده شد به‌طوری که محققان کالج بوستون با استفاده از امکانات اتاق تمیز موجود در این مرکز این حفره‌ها را ایجاد کردند. در قدم بعد محققان روی این ساختار، یک لایه ضخیم نقره اعمال کردند ضخامت این لایه به‌حدی بود که نور نتواند از آن عبور کند. این لایه نقره علاوه بر پوشاندن سطح فیلم، حفره‌ها را نیز می‌پوشاند. با این کار میکروحفره‌های نقره ایجاد می‌شود. کل این ساختار روی یک زیرلایه شیشه قرار دارد.
زمانی که نور به‌صورت مستقیم از زیر به شیشه تابیده می‌شود، می‌تواند در داخل این فضای نانومقیاس موجود در میکروحفره، پلاریتون‌های پلاسمون سطحی ایجاد کند. مایکل ناگتون نویسنده اول این مقاله می‌گوید در طول موج‌های ویژه‌ای از نور، این امواج تشکیل مودها یا رزونانس‌هایی می‌دهد که می‌تواند نور عبوری را فیلتر کند.
شکاف ایجاد شده در این ساختار که متناسب با محیط حفره است می‌تواند کنترل‌گر امواج باشد به‌طوری که با تغییر و تنظیم آن می‌توان امواج نور عبوری از این سیستم را به‌صورت دلخواه دستکاری کرد. در واقع شکل هندسی حفره که دارای روکشی از جنس نقره است می‌تواند امواج پلاسمون تحریک شده ایجاد کند. تست‌های انجام شده روی پلاریتون‌های پلاسمون سطحی که توسط میکروسکوپ نوری روبشی میدان نزدیک انجام شد نشان می‌دهد که این سیستم کاربردهای وسیعی در تحقیقات فیزیکی خواهد داشت. از این سیستم می‌توان در بخش‌هایی نظیر فیلتر نوری مجزا یا پلاسمونیک‌های پزشکی استفاده کرد.
