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I metamateriali sono alla base dell’ottica di trasformazione

I ricercatori finanziati dall’UE hanno sviluppato una nuova classe di materiali artificiali con proprietà senza precedenti che li rendono adatti a una miriade di applicazioni, le quali vanno dalle telecomunicazioni all’ottica quantistica.
I metamateriali sono alla base dell’ottica di trasformazione
I materiali plasmonici che uniscono il confinamento della luce su nanoscala con l’elaborazione dei segnali ad alta velocità vantano il potenziale di rendere possibile un’innovativa generazione di dispositivi di elaborazione delle informazioni. Alcuni nuovi materiali plasmonici e ottici (non metallici) con un comportamento simile al metallo hanno recentemente attirato molta attenzione per via delle loro promesse.

Nel progetto ATOMIC (Advanced transformation optical materials for bio-imaging and light-concentration), finanziato dall’UE, i ricercatori hanno rivolto i propri sforzi sui composti, tra cui un nuovo ossido di zinco drogato con alluminio e impoverito di ossigeno (AZO). Sintetizzato per la prima volta, questo ossido conduttivo trasparente non richiedeva il solito compromesso tra intensità e velocità delle proprietà ottiche modificate a livello esterno.

Gli esperimenti eseguiti su pellicole sottili di AZO hanno dimostrato un aumento pari a sei volte in relazione all’indice di rifrazione non lineare, per effetto Kerr, a lunghezze d’onda nella regione dei 1 300 nm. Ciò si traduce in variazioni ultraveloci dell’indice di rifrazione indotte dalla luce, nell’ordine di unità, le quali aprono nuove possibilità per applicazioni in ambito di elaborazione dei segnali ottici, come anche in informatica.

I ricercatori hanno analizzato la classe dei nitruri. Il nitruro di titanio è stato ritenuto una valida alternativa ai metalli convenzionali per fabbricare guide d’onda plasmonica caratterizzate da lievi perdite di energia. Gli esperimenti effettuati coprono un’ampia gamma di lunghezze d’onda, offrendo prove di interconnessione plasmonica in grado di ridurre i ritardi dei segnali e confermando l’idoneità come componenti di base per circuiti nanofotonici.

Si attende che gli esiti del progetto ATOMIC spianino la strada verso future tecnologie di rottura, come per esempio la registrazione magnetica assistita dal calore, la quale vanta la promessa di migliorare drasticamente la memorizzazione dei dati. Finora, 13 pubblicazioni scientifiche sono state ampiamente accolte dalla comunità scientifica, come suggerito da 250 citazioni che riconoscono i risultati di ricerca relativi al progetto.

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Argomenti

Life Sciences

Keywords

Metamateriali, ottica di trasformazione, plasmonico, ATOMIC, nitruro