Chuyển đến nội dung chính

Cách chơi casino 什麼是電漿子學?

電子學與光子學取得了顯著的進展,

電漿子學描述在金屬介電質介面上的奈米光學表現 (十億分之一公尺)光子學利用金屬奈米結構的獨特性質,

將傳統光子學和電子學與電漿子學整合在同一半導體晶片能產出速度超快的電腦晶片和光學通訊裝置,

什麼是表面電漿子?

加州理工學院的 Atwater 教授首次在 2007 年發表電漿子學的概念時,

電漿子學均須倚賴在金屬介面操作電磁場和自由電子之間的交互作用,

什麼是表面電漿子共振?

會吸收與自身振動頻率相符的光 (反射其餘的光),

促成電漿子學技術發展的因素

我們資料導向的社會自從第一代晶片型半導體推出以來,

光的繞射極限是限制光子元件縮小 (至約光波長的一半) 的重要因素

我們投入龐大心力在利用表面電漿子的獨特特性,

電漿子學的挑戰

由於歐姆損耗在表面電漿子傳播幾毫米後才會造成衰減,石墨烯金屬氧化物和氮化物等電漿子奈米粒子構成的電漿子奈米結構

可能會影響電漿子訊號的傳播長度和振幅

展現電子和光學特性之正確組合的金屬奈米結構和幾何,表面電漿極化子(SPP)。

SPP 是在金屬介電質介面傳播的共振電子振盪,

電漿子波導

支援這類波在介電質金屬介面傳播的金屬互連,

這個向量的虛部與 SPP 傳播長度成反比,

電漿子波導將表面電漿子的局限與傳播長度最大化,

可以透過增益放大或整合光子元件 (如光纖) 來解決,

SPP 傳播模式的波長可能小於光波長的構想引起莫大的期待,

電漿子波導通道電漿極化子 (CPP) 以及間隙電漿極化子 (GPP) 波導

什麼是電漿子超穎物質?

超穎物質超穎物質以比要影響的現象波長更小的尺度,

入射光與金屬介電質介面上的表面電漿子耦合,

電漿子超穎物質的例子包括金奈米粒子 (奈米立方體),

電漿子超穎物質類型

由於電漿子超穎物質的特性來自金屬奈米粒子在次波長尺度的排列,

負折射率電漿子超穎物質

表示來自光的電磁能量會沿著與傳播波前相反的方向傳輸

Sơ đồ Plasmonics

所以負折射率超穎物質擁有可調控的光學特性,

梯度折射率電漿子超穎物質

電漿子超穎物質也可以設定成在其長度或表面上顯示出不同的折射率PMMA) 沉積到金奈米表面,

人們使用梯度折射率電漿子超穎物質來製造 Luneburg 和 Eaton 鏡片,

學者也提出三維負折射率超穎物質,

負輻射壓超穎物質

對傳統物質照射光線 (即顯示正折射率) 會產生正輻射壓,

此物質可應用於提高光源和雷射運作的能源傳輸效率和光線吸收,

雙曲超穎物質

物質的色散關係形成一個雙曲面,

因此在光學積體電路內部的量子資訊處理方面,

這些物質與現有的 CMOS 元件相容,

雙曲超穎物質創造出很多可能性,

共振奈米結構

共振奈米結構展現出光與物質交互作用所需要的強度

電漿子學應用

表面電漿極子化是這些介面上高度侷限的電磁波,

SPP 的可調控特性可以對光與物質交互作用進行奈米尺度的控制,

能源採集和感應等多樣的領域提供許多應用機會

以下是混合式電漿子電子光子積體電路可能應用的重要範例

感應器和生物感應器

支援局部表面漿子共振 (LSPR) 的電漿子物質會導致強烈的局部電磁場增強,

電漿子誘發的共振能量轉移 (PIRET) 可用來改善發光二極體 (LED) 的效率,

電漿子學其中一項強大的應用是偵測生物或化學藥劑微小痕跡的感應器研究人員將一種易於與細菌毒素結合的物質塗在電漿子奈米物質上

其他用於感應的電漿子技術應用包括區分病毒與細菌感染,

表面電漿子共振 (SPR) 感應器

SPR 感應器可有效取代層析式技術來偵測環境汙染物

光纖 SPR 技術指的是在光纖末端使用SPR 感應器,

石墨烯電漿子

研究發現,將石墨稀層疊加在金奈米結構上石墨稀的低折射率可將干擾降至最低,

石墨稀能改善SPR 感應器耐受高溫退火的能力

太陽光電

太陽光電和太陽能電池均使用金族電漿子物質,

電漿子奈米物質也能改善 LED 的光提取率,

光學運算

光學運算欲將電子裝置替換成光處理裝置,

研究人員採用二氧化釩電漿子物質,兆赫光學開關二氧化釩可以在不透明的金屬相位和透明的半導體相位之間切換

使自由電子從金奈米粒子跳到二氧化釩超穎物質,

近紅外線光是電信和光學通訊的必要元素,

電漿子超穎物質也可以協助磁碟上的熱輔助磁性記憶體儲存空間,

顯微鏡學

次波長電漿子的一項明顯應用是顯微鏡學繞射極限使得傳統顯微鏡 (展現正折射率) 無法解析小於光波長一半的物體

所產生的超透鏡能夠擷取超越傳統顯微鏡視野的空間資訊,

電漿子的未來

半導體產業將電子裝置尺寸縮減至奈米尺度的技術已獲得巨大進展

電漿子奈米技術是光子的微米尺度 (百萬分之一公尺) 世界與電子的奈米尺度(十億分之一公尺) 世界之間的橋樑

電漿子奈米技術就會是為新一代 10 GHz+

到 2031 年,電漿子物質市場的價值將從 2023 年的不到 110 億美元,

如需有關電漿子應用的詳細資訊,電漿子應用頁面。

相關資源

設計結構性顏色:從奈米尺度至宏觀尺度

由應用工程資深經理 Shin-Sung Kim 說明如何利用 Ansy Cách chơi casino 工具,

使用 Cách chơi casino Lumerical 和 Speos 提升 HUD 設計

了解如何使用 Cách chơi casino Lumerical 和 Speos 模擬奈米圖案薄膜和電漿子表面,