• © تمامی حقوق این وب سايت متعلق به ICTPress.IR می باشد.
    © Copyright 1998-2013 ICTPress.IR - ICT
Facebook
Twtitter
Twtitter
نسخه مناسب چاپ

خطوط انتقال برای تمرکز نانویی اشعه مادون قرمز

ICTPRESS - سه گروه تحقیقاتی در نانوگان nanoGUNE (Donostia-San Sebastian,Spain) سرانجام با تشریک مساعی توانستند روشی را ابداع کنند که خطوط انتقال را به اندازه ابعاد نانومتر باریک کرده، اشعه های مادون قرمز را در یک جا متمرکز كنند.

به گزارش ICTPRESS ؛  این وسیله می تواند موجب پیشرفت ابزارهای حساس شیمیایی و بیولوژِیکی نوین چون طیفسنج های بسیار کوچک مادون قرمز و حسگرهای زیستی یکپارچه روی تراشه شود.
در وسایل چشمی قدیمی، نور نمی توانست به اندازه نقطه ها،کوچکتر از نصف طول موج، متمرکز شود و علت آن شکست نور بود. رویکرد مهم، محدود کردن شکست نور براساس آنتن(موج گیر)های چشمی است که نامشان به فرکانس رادیویی شان اشاره ضمنی دارد.
آن ها قابلیت تمرکز نور روی نقاط کوچک به مقیاس نانومتر را دارند و می توانند با استفاده از بزرگنمایی، نقاط کوچکتر از آنچه عدسی های قدیمی دریافت می کردند را بزرگ کنند. موضوعات کوچک مانند مولکول ها یا نانوپارتیکل های نیمه رسانا می توانند با نور در نقاطی از آنتن که با عنوان "نقاط داغ" شناخته می شوند ارتباط تعاملی داشته باشند.
بنابراین آنتن های چشمی نمایش مولکول های تکی یا حساسیت گیرنده های چشمی را ارتقاء می دهند. علی رغم این مطلب، نقطه داغ، محدودیتی برای ساختار آنتن است که انعطاف پذیری در طراحی مدارهای نانوپارتیکل را محدود می كند.
در حال حاضر تجربه در نانوگان nanoGUNE نشان می دهد که اشعه مادون قرمز می تواند با خطوط انتقال کوچک ، منتقل و به صورت نانو متمرکز شود. این کار با دو نانوسیم فلزی که بسیار نزدیک به هم هستند، انجام می شود. در حالی که عدسی ها و آینه ها، نور را به شکل امواج منتشره در فضای آزاد تغییر می دهند؛ خطوط انتقال اشعه مادون قرمز را در قالب موج سطحی کراندار به شدت هدایت می کنند (ماهیت فونتیک، سوم آوریل 2011).
محققان در نانوگان nanoGUNE مفهوم کلاسیک خطوط انتقال را با دامنه فرکانس اشعه مادون قرمز هماهنگ کرده اند. خطوط انتقال، سیم های ویژه ای برای نقل و انتقال هستند ، مثل سیگنال های فرکانس رادیویی. یکی از اشکال ساده آن شامل دو سیم فلزی است که به طور موازی به دقت کار می کنند و به "سیم نردبان" نیز معروف هستنند. این ساختار در گذشته به طور گسترده جهت اتصال گیرنده رادیویی یا تلویزیونی که در بالای آنتن نصب می شد به کار می رفت.
محققان هم چنین اظهار  داشتند اشعه مادون قرمز می تواند به همین روش با کاهش مقیاس خطوط انتقال به کمتر از یک مایکرومتر؛ منتقل شود. برای تحقق این هدف، آن ها دو نانو سیم فلزی را به یک آنتن اشعه مادون قرمز متصل می کنند. این آنتن نور مادون قرمز را دریافت کرده، به موج سطحی منتشرشده که در طول خط انتقال حرکت می کند منتقل می کنند. با کاهش تدریجی عرض خط انتقال (tapering) محققان تشریح کردند که موج سطحی اشعه مادون قرمز در یک نقطه کوچک در مجرای باریک با قطر تنها 60 نانومتر ترکیب می شود.
این نقطه کوچک 150 بار کوچکتر از طول موج فضای آزاد است. محققان اخیراً با معرفی روش جدید مایکروسکوپی، اجزای الکتریکی متفاوت اشعه های متمرکز مادون قرمز با وضوح نانومقیاس را به نمایش گذاشتند(Schnell et al., Nano Left. 10 3524) .
تمرکز نانونی اشعه مادون قرمز با خطوط انتقال، نقش مهمی در کاربرد استروسکوپی و دریافتی دارد. با اتصال خط انتقال به آنتن، اشعه مادون قرمز توسط نانوآنتن دریافت شده، می تواند به مسافت های دور منتقل شود و در مکان های دور به صورت نانو متمرکز شود. رینر هیلنبرند Rainer Hillenbrand رهبر گروه نانو اپتیک می گویند:" این فناوری راه جدیدی به سمت پیشرفت نانومدارهای مادون قرمز باز می کند. مارتین اشنل Martin Schnell یکی از محققین این گروه هم چنین می افزاید:"بسیار  شگفت آور است که مفاهیم کلاسیک فرکانس رادیویی همچنان در فرکانس های اشعه مادون قرمز به کار می آید.
مرکز تحقیقات نانوگان nanoGUNE مرکز علم و فناوری نانو است که در سال 2009 در Donostia سن سباستین San Sebastian ، اسپانیا آغاز به کار کرد. محیط دوستانه این مرکز تحقیقاتی که با تشریک مساعی محققان همراه است یکی از عوامل کلیدی در موفقیت آن است. ساخت خطوط انتقال توسط اعضاء گروه نانودیوایس Nanodevice و آزمایشگاه TEM انجام شد، این درحالی است که انتقال اشعه مادون قرمز و تمرکز آن به طور عملی در گروه نانو اپتیک طراحی و شناخته شد. هیلنبرند Hillenbrand می گوید:"بسیار خوب است که ما مجهز به ابزار لازم  و متخصص مورد نیاز در آزمایشگاه هستیم".

شماره خبر: 9960
تاریخ: دوشنبه 13 تیر 1390  9:41 AM

نظر خود را برای ما ارسال کنید

نام شما:
ایمیل شما:
نظر شما:
کد امنیتی:
Jasjoo CAPTCHA

پیوندهای مرتبط