Nanocatedrais viabilizam miniaturização dos raios laser

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/02/2009

[Imagem: Berkeley Lab]

Galerias sussurrantes

Sob uma grande abóboda, como as existentes nas grandes catedrais, fique de um lado e sussurre uma palavra. Alguém que estiver do outro lado poderá ouvir sua voz claramente. Este fenômeno, chamado de galerias sussurantes, agora foi reproduzido em nanoescala.

Estas microcavidades plasmônicas sussurantes poderão finalmente permitir a miniaturização dos raios laser, abrindo caminho para uma nova onda tecnológica em equipamentos eletrônicos, fotônica, sistemas de comunicação de dados, microprocessadores ópticos e biochips capazes de fazer análises químicas detalhadas a partir de amostras microscópicas.

A galeria sussurrante microscópica consiste de um interior de sílica recoberto com uma fina camada de prata. Em vez de ampliar sons, ela amplifica a luz, aumentando a qualidade das microcavidades plasmônicas em mais de 100%, abrindo caminho para a fabricação de nanolasers plasmônicos.

Plasmons de superfície

Da mesma forma que as ondas de luz viajam pelo espaço em pacotes discretos, quantizados em unidades, ou partículas, conhecidas como fótons, a energia nas ondas de um plasma - um gás eletricamente carregado - é quantizado em partículas chamadas plasmons. Como eles viajam ao longo de superfícies metálicas, eles são chamados plasmons de superfície. O termo plasmon nasceu da junção de plasma e fóton.

Quando fótons excitam essas oscilações coletivas de elétrons em uma interface entre uma superfície metálica e outra isolante, eles podem formar uma outra quase-partícula chamada polariton (SPP - Surface Plasmon Polariton). São esses polaritons que desempenham um papel essencial nas propriedades ópticas dos metais e podem ser utilizados para manipular a luz em nanoescala.

Uma onde de plasmons tem um comprimento de onda muito menor do que o da luz, permitindo que os dispositivos ópticos - como os lasers - sejam miniaturizados muito abaixo do limite de difração da luz.