纳米天线分子在红外光谱感

伊利诺大学香槟分校的研究人员已经开发出阵列微纳米天线,可以使传感分子,共鸣在红外(IR)光谱。


“识别分子通过感知他们独特的吸收共振是非常重要的对于环境监测、工业过程控制和军事应用,“说组长丹尼尔瓦瑟曼,电气和计算机工程教授。瓦瑟曼也是一个部分的微观和纳米技术实验室。

伊利诺斯州

食品和医药行业使用光来检测污染物,确保质量。光与债券的分子,在特定的频率产生共鸣,让每个分子光谱指纹。

许多分子和材料更强烈的共鸣的红外光谱的结束,波长的光,往往大于分子自己。



“吸收签名的一些分子对这些应用程序可以很弱,我们搬到纳米尺度的材料,它可以很难看到吸收从量小于波长的光,“瓦瑟曼在一份声明中说。“在这里,我们的天线阵列的表面可能会产生重大的影响。



根据大学,其他纳米天线系统不能调到更长的光波长,因为传统nanoantenna材料的局限性。

伊利诺斯州的团队表示,它已经使用高度掺杂半导体,增加了一个叫做分子束外延技术,可用于制作红外激光器和探测器。



“我们已经表明,纳米结构制作高掺杂半导体作为天线的红外线,'说斯蒂芬妮法律研究员,博士后伊利诺斯州。

“天线集中这很长波长光成超亚波长卷和可以用来感很弱的分子吸收共振。



半导体天线阵列允许长波长光强与纳米级样品,所以数组可以提高检测的小卷的材料标准红外光谱仪——已经一个平凡的块设备在许多工业和研究实验室。



研究人员进一步证明他们的能力来控制位置和强度的天线共振通过调整nanoantenna维度和半导体材料特性。



该集团将继续探索新的形状和结构,进一步提高光与物质之在非常小的尺度上相互作用和潜在的整合这些材料与其他传感系统。



“我们希望整合这些天线结构与光电设备做出更高效,更小、光电组件用于传感和安全应用,”瓦瑟曼说。

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