پلاسمونیک، انقلاب فن‌آوری مبتی بر نور
هنرمندان برای سال‌ها، پودر نقره و طلا را با شیشه ترکیب کردند تا پنجره‌های رنگی در ساختمان‌ها بسازند اما آنها هیچ دلیل علمی برای رنگی شدن این ترکیب ارائه ندادند.
به گزارش خبرنگار فن‌آوری‌های نوین گروه علمی پزشكی باشگاه خبرنگاران به نقل از سایتphys.org، دراوایل قرن 20 فیزیکدان Gustav متوجه شد که رنگ نانو ذرات فلزای به اندازه‌ی آنها، خواص نوری فلز و موارد مجاور بستگی دارد.
دانشمندان امروز رنگی شدن شیشه‌ها را با یک میدان جدید مبنی بر نوسانات الکترون که پلاسمون نام دارد، تعریف کردند.
پلاسمونیک، هدایت نور در امتداد سطح فلزی و یا داخل نوارهای فلزی به ضخامت نانومتر را توضیح می‌دهد.
طبق این گزارش، در سطح اتمی، کرسیتال‌های فلزی یک ساختار شبکه‌ی بسیار سازمان یافته دارند. شبکه شامل الکترون‌های آزادی است که با اتم‌های فلزی که با نور واکنش می‌دهند، رابطه‌ی چندان نزدیکی ندارند. این الکترون‌های آزاد با توجه به موقعیت ثابت بار مثبت هسته، در شبکه‌های فلزی شروع به نوسان می‌کنند.
همانند مولکول‌های هوا که در موج صدا نوسان می‌کنند، الکترون نیز در شبکه‌های فلزی به عنوان موج پلاسمون نوسان می‌کنند.
پلاسمونیک علاوه بر هنر، در مدارهای مجتمع الکترونیک نیز کاربرد دارد. انتقال داده‌ها در حال حاضر از طریق جریان الکترون‌ها در سیم‌های مسی اتفاق می‌افتد اما در پلاسمونیک، این اتفاق در پلاسمونیک‌ها با حرکت نوسانی هسته‌ی مثبت رخ می‌دهد. این روش بسیار سریع‌تر از سیم‌های مسی عمل می‌کند.
گفتنی است، سال ها قبل از میلاد از ویژگی های پلاسمونیک و نانو ذرات برای ایجاد رنگ های چشم نواز در شیشه ها استفاده می شد که نمونه ای از آن جامی است که در یکی از موزه های شهر لندن نگهداری می شود. نخستین تحقیقات بر روی پلاسمونیک به ابتدای قرن بیستم برمی گردد. ابتدا وود (R. Wood)، خواص عجیبی از اندازه گیری بازتاب نوری از شبکه های فلزی مشاهده کرد. حدود سال 1904، گرنت (M. Grant) رنگ های موجود در شیشه های رنگی را با استفاده از نظریه جدید درود (که خواص انتقال الکترون ها در مواد و مخصوصا در فلزات را بیان می کند) برای فلزات توضیح داد.
4 سال بعد مای (G. Mie)، نظریه خود را در مورد پراکندگی الکترومغناطیسی ذرات کروی ارائه داد. در حدود سال 1956، پینس (D. Pines) به صورت تحلیلی دلیل افت سریع انرژی الکترون ها در عبور از فلزات را بیان کرد و نتیجه گرفت این انرژی صرف حرکت تجمعی و نوسان گونه الکترون های آزاد فلز می شود و آن را پلاسمون نامید. دلیل این نام گذاری شباهت این نوسانات الکترون ها با نوسان های ذرات محیط پلاسما بود. در همان سال فانو (R. Fano)، عبارت پلاریتون را برای نوسان الکترون های مقید فلز در حالت جفت شدگی با فونون های پرتو فرودی به کار برد.
نام پلاریتون برای شبه ذراتی که نیم ماده و نیم فوتون بودند، بکار گرفته شد که حالت تزویج شده بین یک فوتون پرتو تحریک کننده ابتدایی و الکترون های رسانش فلز است و اصطلاح پلاسمون پلاریتون (Plasmon Polariton) برای بیان علت تزویج شده بین یک فوتون و یک پلاسمون است.
انتهای پیام/
