Metal yüzeyine hapsedilen ışık dalgaları, ışığın havadaki hızına yakın bir hızda seyahat eder. Fakat Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı’nda (PNNL) yapılan yeni bir araştırmada, plazmonlar adı verilen bu dalgalar sayesinde elektronik devrelerde ışık hızına yakın bağlantılar mümkün kılınabilir. PNNL ekibinin kaydettiği videoda, yüzey plazmonlarının yüzeyde en azından 250 mikron ilerleyebildiğini gösteriyor.
Yapılan bu araştırma sayesinde bilgisayar devrelerinde daha hızlı düzenekler kurulabilir. Böylece kimyasal, biyolojik ve sağlık alanlarında önemli gelişmeler sağlanabilir. Ayrıca ışık dalgalarının hapsedilmesi(tuzaklar) konusunda çalışan bilim insanları bu konuda veri elde edebilir. Araştırmada girdi ışık dalgaları ile üretilen yüzey plazmonları arasında doğrusal ilişki olduğu deneysel olarak gösterildi. Bununla beraber plazmonların uzun ömürlü ve düşük saçılımlı olduğuna işaret ediyor.Bu önemli bilgi plazmonların devrelerde ve yüzeyde kullanılabileceğini gösteriyor.
Metal yüzeyde üretilen yüzey plazmonu elektron saçılımı yapan lazerle gözlenebiliyor. Foto emisyon elektron mikroskopu sayesinde, bu foto-elektronlar tespit edilerek plazmonların doğası açıklanabiliyor.
Deneyde ekip iki lazer pulsu(atım) kullanıyor: birine pompa (plazmon üreteci) diğerine prop adı verilen puls plazmonu tespit ediyor. Prop pulsu numuneye çarparak zamandaki gecikme farkından plazmonu tespit ediyor. Pompa ve prop pulsları arasındaki gecikmeden dolayı gerçekleşen devamlı zaman ayarı yapılarak, altın yüzeyindeki plazmon 250 mikronluk ilerlediğini gözlendi.
Bilim insanların şimdi bu yüzey plazmonun yayılımını ve verimini kontrol ederek sistemleri ışık hızında çalıştırmanın yollarını arıyor. Işık nasıl yönlendirebilir ? Nasıl durdurabilir ? Elde Edilecek sonuçlar ışık hızında çalışacak devreler üretmek için oldukça kritik önem taşıyor.
Referans :
“Ultrafast Imaging of Surface Plasmons Propagating on a Gold Surface.” Nano Letters. DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b00803
