Kroó Norbert

A fény fizikája

37. ábra

Ilyen típusú mikroszkópokkal atomi léptékű technológiák (nanotechnológa) is megvalósíthatók, például atomokat tologathatunk egy felületen, és tetszőleges rajzolatokat alakíthatunk ki.

Animáció: Atomok manipulálása

38. ábra

Térjünk most vissza a felületi plazmonok diszperziós összefüggéséhez, és vizsgáljuk azt az esetet, amikor a fény fotonjai és a felületi plazmonok közti csatolást egy optikai rács segítségével valósítottuk meg. Található olyan rácsparaméter, amelynél két (szimmetrikus és antiszimmetrikus) módus valósul meg ugyanazon hullámhosszal, de eltérő energiával, vagyis kialakul egy tiltott energiasáv, amelyben fény nem terjedhet, ugyanúgy mint a fotonikus kristály esetében. Mos azonban a hullámhossz által determinált méretkorlátozás nélkül.

Ennek az új típusú fénynek a segítségével tehát megvalósíthatóak a félvezetők esetén megismert eszközök (tranzisztor) optikai analogonjai, akár nanométeres struktúrák formájában is. Mivel azonban a fény gyorsabb az elektronok mozgásánál, ezeknek az eszközöknek a sebessége is nagyobb lesz elektronikus megfelelőiknél.

A felületi plazmonok egy nanoméretű fémgömb felületén is gerjeszthetők (39. ábra), és ilyen gömböcskéket sorba rakva azok egymásnak adhatják át a gerjesztést (40. ábra) hullámvezetőt alkotva. Egy ilyen hullámvezetőn végigfutó, a korábbiakban leírt mikroszkóppal megfigyelt hullámterjedést mutat a 41. ábra. Nanogömbök segítségével a 42. ábra szerinti geometriában lencsét is létrehozhatunk, amely a plazmonfényt akár 1 nm-es tartományra lefókuszálhatja. A fémgömbök helyett fémfóliába "égetett" lyukak is megfelelnek.

39. ábra

40. ábra

41. ábra

42. ábra