یک سایهبان خوب هیچ روزنی ندارد؛ یا فکر میکنیم که ندارد. فیزیکدانها نشان دادهاند که در یک طول موج خاص، آرایهی شبکهمانند بازی از میلههای نانو نور را ۲۵ بار بیشتر از لایهی نازکی از همان ماده که کاملا پخش شدهاست، جذب میکند. آنطور که در Physical Review Letters گزارش شدهاست، ممکن است چنین چیدمان هندسی در فیلترهای نوری یا اسباب نورمکانیکی که نور را با حرکات مکانیکی جفت میکنند، الهامبخش باشد.
ساختارهای نانویی که برهمکنششان با نور قویست، در زیستشناسی و شیمی کاربردهای نهفتهی بسیاری دارند. در پژوهشهای تازه ساختارهای نانوی فلزی به کار بسته میشوند؛ مانند ذرههای نانوی طلا که الکترونهایش تشدید پلاسمونی سطحی که باعث جذب یا پراکندهگی شدید نور میشود، درست میکنند. اما بنا بر نظریه، برهمکنش قوی نور میتواند با چیدمان تکرارشوندهای از ساختارهای نانوی دیالکتریک ساده نیز ایجاد شود.
برای تمرکز بر آثار هندسه، پترو گنوچه از آزمایشگاه فوتونیک و ساختارهای نانو در مارکوییس، در فرانسه، و همکارانش ساختارهای نانویی از دیالکتریک اندکشفافی را -بهطور خاص لولههای نانوی نیترید سیلیکون- که خود برهمکنش شدیدی با نور ندارد، انتخاب کردند. این گروه لولههای نانویی به پهنای ۵۰۰ نانومتر را در ردیفهایی به فاصلهی ۳ میکرون قرار دادند. نور فروسرخی با زاویهها و طولموجهای مختلف بر این آرایهی تکلایه تابانده، گذردهی و بازتابش اندازهگیری شد. بیشتر نور از لولههای نانو رد شد اما بازهی کوچکی از طولموجها (تابع فاصلهها و زاویهی تابش) تقریبا ٪۱۰۰ بازتابیده شد. چیدمان لولههای نانو مانند یک توری پراش تنک (که میلهها تنها ٪۱۵ از سطح را میپوشانند) به چشم میآید. اما مدل نظری نویسنده نشان میدهد که ساختار نانوی آنها بیشتر شبیه به یک بلور رفتار میکند و میلهها (مانند یک لایه از اتمها) در میان خود چندینبار نور را پراکنده میکنند.
منبع:
http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.109.143903
مرجع:
Phys. Rev. Lett. 109, 143903 2012
نویسنده خبر: سعیده هوشمندی