Войти
A spaser или плазмонный лазер, является тип лазера, который направлен на ограничение света на субволновой длине масштаб намного ниже предела дифракции света Рэли за счет накопления части световой энергии в электронных колебаниях, называемых поверхностными плазмонными поляритонами. Это явление было впервые описано Бергманом и Стокманом в 2003 году. Слово спазер является аббревиатурой от «поверхностный плазмон усиление вынужденным излучением излучения». Первые такие устройства были анонсированы в 2009 году тремя группами: наночастица диаметром 44- нанометров с сердцевиной из золота, окруженная окрашенной кремнеземной усиливающей средой, созданной исследователи из университетов Purdue, штата Норфолк и Корнелл, нанопроволока на серебряном экране, созданная группой из Беркли, и слой полупроводника толщиной 90 нм, окруженный серебром, электрически накачиваемый группами из Технологического университета Эйндховена и Университета штата Аризона. В то время как группа Purdue-Norfolk State-Cornell продемонстрировала ограниченный плазмонный режим, команда Berkeley и команда Eindhoven-Arizona State продемонстрировали генерацию в так называемом режиме плазмонного промежутка.
Спазер представляет собой предлагаемый наноразмерный источник оптических полей, который исследуется в ряде ведущих лабораторий по всему миру. Спазеры могут найти широкий спектр применений, включая наноразмерную литографию, изготовление сверхбыстрых фотонных нано-схем, биохимическое зондирование одиночных молекул и микроскопию.
Источник: Nature Photonics:
Спазер является наноплазмонным аналогом лазера, но (в идеале) не излучает фотоны. Он аналогичен обычному лазеру, но в спазере фотоны заменяются поверхностными плазмонами, а резонансная полость заменяется наночастицей, которая поддерживает плазмонные моды. Подобно лазеру, источником энергии для механизма разряда является активная (усиливающая) среда, возбуждаемая извне. Это поле возбуждения может быть оптическим и не зависеть от рабочей частоты спазера; например, спазер может работать в ближнем инфракрасном диапазоне, но возбуждение усиливающей среды может быть достигнуто с помощью ультрафиолетового импульса. Причина того, что поверхностные плазмоны в спазере могут работать аналогично фотонам в лазере, заключается в том, что их соответствующие физические свойства одинаковы. Во-первых, поверхностные плазмоны - это бозоны : они представляют собой векторные возбуждения и имеют спин 1, как и фотоны. Во-вторых, поверхностные плазмоны - это электрически нейтральные возбуждения. В-третьих, поверхностные плазмоны представляют собой наиболее коллективные материальные колебания, известные в природе, что означает, что они являются наиболее гармоничными (то есть очень слабо взаимодействуют друг с другом). Таким образом, поверхностные плазмоны могут подвергаться вынужденному излучению, накапливаясь в одном режиме в большом количестве, что является физической основой как лазера, так и спазера.
Изучение квантово-механической модели спазера предполагает, что это должно быть возможным изготовить спазирующее устройство, аналогичное по функциям транзистору MOSFET, но это еще не было экспериментально подтверждено.
