أحدث الأبحاث

Read this in English

طريقة جديدة للتحكم بالبلازمونات السطحية

نشرت بتاريخ 20 يونيو 2016

باحثون يجدون طريقة جديدة لتحكم أفضل بالبلازمونات السطحية - الجزيئات الموجودة على سطوح المعادن، والمستعملة في أدوات الاستشعار.

سارة عثمان

عندما تسقط حزمة من الضوء على جسم معتم، تُمتَص أطوال الموجات الموافقة لتحوُّلات الطاقة المسموح بها، في حين تنعكس الأطوال الموجية الأخرى مرتدةً عن سطحها. 

في إعداد فريد من نوعه، يسبب تسليط حزمة ضوئية ثانية بتردد معين إلى تدخّل كمّي يؤدي إلى فتح نافذة من الشفافية تتيح للحزمة الضوئية الأولى المرور عبر المادة المعتمة- وهي ظاهرة تُعرف باسم الشفافية المحفّزة كهرومغناطيسيًّا (EIT).

يتمثل أحد الآثار الجانبية للشفافية المحفّزة كهرومغناطيسيًّا في أن شعاع الضوء الساقط ينتثر إلى الخارج بشدة، بحيث يتباطأ في اتجاه انتشاره، مما يجعل استخدامه ممكنًا في تطبيقات مثل تخزين الكموم الضوئي الذي يحمل معلومات رقمية للحوسبة الكمومية.

المواد الخارقة هي مواد مهندَسة ببنى فيزيائية محفّزة للتأثيرات البصرية، وقد استُعملت لتقوية التأثيرات المشابهة للشفافية المحفّزة كهرومغناطيسيًّا على الحزم الضوئية الساقطة.

الآن يثبت فريق من الباحثين الدوليين أن تقبّل هذه المعالجة لا يقتصر على الموجات الضوئية في الفضاء الحرّ، بل أن نوعًا خاصًّا من الموجات الموجودة على سطح المعادن -تُعرف باسم تذبذبات البلازمون السطحي- يمكنها أيضًا أن تتعرض للتأثيرات المشابهة للشفافية المحفّزة كهرومغناطيسيًّا باستعمال مواد خارقة من أجل التحكم بها وتفعيلها وتركيزها بشكل أفضل1.

تُستعمل البلازمونات السطحية على نطاق واسع في المستشعرات الحساسة وتطبيقات التصوير. إن درجة أكبر من التحكم بخصائصها ستحسن بشكل ملموس من حساسية وديناميكية الأدوات التي تستعملها.

doi:10.1038/nmiddleeast.2016.96


  1. Zhang, X. et al. Asymmetric excitation of surface plasmons by dark mode coupling. Sci. Adv. 2, e1501142 (2016).