Licht ‘gekrompen’ tot 1 atoom

Geplaatst op 25 april 2018 om 11:31 uur
Licht ‘gekrompen’ tot 1 atoom
Onderzoekers van het Europese Graphene Flagship zijn erin geslaagd om licht te ‘ ‘krimpen’ tot de afmeting van één atoom. Dit biedt kansen voor optische schakelaars, detectoren en sensoren met de dikte van een enkele nanometer.

Zeer snelle communicatie, ultra-gevoelige sensoren en on-chip lasers op nanoschaal. Dat zijn zo wat toepassingsgebieden voor de fotonica. Eerdere technieken hebben aangetoond dat licht krimpt als het door bepaalde metalen wordt gestuurd. Maar de golven verliezen snel hun energie. In het Graphene Flagship is nu echter een doorbraak bereikt.


De onderzoekers kozen voor grafeen omdat dat licht kan geleiden middels het oscilleren van elektronen (ook wel: plasmonen). Het nano-optische gereedschap werd gemaakt van 2 twee-dimensionale materialen: een laagje grafeen (dat dienst doet als halfmetaal) werd bovenop een raatstructuur van boornitride gelegd, met daarop metalen staafjes. Toen ze hier infrarood licht doorheen stuurden, namen de onderzoekers plasmonenpropagatie waar tussen het metaal en het grafeen. Ze maakten de ruimte tussen de materialen steeds kleiner. De efficiëntie werd daarbij niet kleiner. Zelfs toen de boornitride werd geminimaliseerd tot een monolaag, konden de plasmonen nog vrij propageren. De propagatie bleek aan en uit te schakelen door er simpelweg een elektrische spanning op te zetten. En de controle over licht in ruimtes kleiner dan een nanometer was bewezen.

 
© Engineersonline.nl