Tecnologia Científica
Matrizes de nanopartaculas meta¡licas podem formar uma cavidade a³ptica sintoniza¡vel por cristais laquidos
O artigo SciLight foi escrito pelo American Institute of Physics. Neste artigo, émostrado como ressona¢ncias plasma´nicas coletivas podem ser controladas eletricamente com cristais laquidos. Este éo primeiro manuscrito do EHCI e do ICMS juntos.
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Universidade de Tecnologia de Eindhoven - 02/03/2022
FIGO. 1. (a) Representação esquema¡tica do dispositivo com LC planar. O dispositivo consiste em um substrato de vidro revestido com ITO com uma matriz de nanopartaculas fabricada na parte superior e coberta por uma camada de alinhamento PS. A camada LC émantida no topo do PS por um segundo substrato de vidro revestido com ITO e uma camada de alinhamento PI. As direções de fricção das camadas de alinhamento são indicadas pelas setas laranja de duas pontas. O eixo a³ptico extraordina¡rio éparalelo ao alinhamento LC, que neste caso éao longo do eixo y. (b) Representação esquema¡tica do mesmo dispositivo sob aplicação de um potencial elanãtrico e exibindo um LC homeotra³pico. (c) Fotografia de dois dispositivos mostrados como os dois quadrados de arranjos com diferentes tamanhos de nanobastaµes, mas com iguais passos de arranjo. O a¢ngulo em que a foto foi tirada permitiu que a difração dos comprimentos de onda azuis entrasse na ca¢mera, daa a cor das matrizes de partículas (d) Imagem de microsca³pio eletra´nico de varredura da matriz departículas comDimensões de nanobastaµes
O manuscrito "Electric tuning and switching of the resonant response of nanoparticle arrays with liquid crystals" de Erik van Heijst e colaboradores (PSN) foi selecionado como artigo de destaque e capa de revista na última edição do Journal of Applied Physics e um O artigo SciLight foi escrito pelo American Institute of Physics. Neste artigo, émostrado como ressona¢ncias plasma´nicas coletivas podem ser controladas eletricamente com cristais laquidos. Este éo primeiro manuscrito do EHCI e do ICMS juntos. Erik van Heijst fez seu trabalho como parte de sua pesquisa de graduação no departamento de Fasica Aplicada e Engenharia Química, onde obteve o diploma duplo no ano passado.
Ressona¢ncias plasma´nicas em nanopartaculas meta¡licas tem se mostrado promissoras para uma ampla gama de aplicações, incluindo nanolasers e biossensores nanomanãtricos extremamente sensaveis. O campo da plasma´nica tem visto melhorias constantes em direção ao controle ativo sobre ressona¢ncias usando o andice de refração do material entre nanopartaculas .
Van Heijst et ai. projetou, construiu e analisou um dispositivo ajusta¡vel combinando matrizes de nanopartaculas que suportam ressona¢ncias de rede desuperfÍcie coletiva (SLRs) com cristais laquidos. Ao alavancar a sintonização dos cristais laquidos e o efeito do andice de refração do ambiente em SLRs, a resposta a³ptica da matriz pode ser controlada eletricamente alternando entre os estados no cristal laquido. O ajuste espectral rápido e reversavel resultante oferece aos usuários um grande grau de controle sobre o comprimento de onda SLR.
Ressona¢ncias coletivas estreitas dentro de matrizes são recursos-chave na capacidade do dispositivo de sintonizar a ressonância com esse controle.
"Como temos ressona¢ncias coletivas estreitas, asmudanças no andice de refração que podemos induzir com o cristal laquido são suficientes para deslocar a ressonância quase em toda a sua largura", disse o autor Jaime Ga³mez Rivas.
Apesar de serem deslocalizados em relação a s nanopartaculas individuais, os modos habridos plasma´nico-fota´nicos de SLRs exibem grandes aprimoramentos da intensidade do campo elanãtrico.
Experimentalmente, o grupo descobriu que o deslocamento de energia do SLR era menor do que o indicado nas simulações, o que eles atribuem a superfÍcie rugosa dos eletrodos de a³xido de andio-estanho e ao alinhamento imperfeito dos cristais laquidos imposto pela estrutura das nanopartículas
O grupo visa sintonizar a emissão de moléculas dispersas no cristal laquido , que podera£o então ser acopladas a ressonância coletiva e, finalmente, permitir uma mudança na orientação do cristal.
