Metamateriały podstawą optyki transformacyjnej
Materiały plazmoniczne, umożliwiające jednoczesne pułapkowanie światła w nanoskali oraz szybkie przetwarzanie sygnałów, pozwolą opracować urządzenia nowej generacji do przetwarzania informacji. Nowe, niemetalowe materiały plazmoniczne oraz optyczne o właściwościach zbliżonych do metali wzbudzają ogromne zainteresowanie, głównie z powodu swojego potencjału. W ramach finansowanego z funduszy UE projektu ATOMIC (Advanced transformation optical materials for bio-imaging and light-concentration) badacze zwrócili swoją uwagę na związki, takie jak zubożony tlenek cynku domieszkowany atomami glinu (AZO). Ten zsyntetyzowany po raz pierwszy przezroczysty tlenek przewodzący nie wymaga już kompromisu między rzędem wielkości a szybkością zewnętrznie zmienianych właściwości optycznych. Doświadczenia przeprowadzone na cienkich powłokach AZO wykazały sześciokrotny wzrost nieliniowego współczynnika załamania Kerra przy długości fali rzędu 1300 nm. Przekłada się to na ultraszybkie, indukowane światłem zmiany rzędu jedności współczynnika załamania, co otwiera nowe możliwości w zakresie przetwarzania sygnałów optycznych oraz procesów obliczeniowych. Naukowcy przyjrzeli się bliżej azotkom. W przypadku falowodów plazmonicznych o niskiej stratności okazało się, że doskonałą alternatywą dla tradycyjnych metali jest azotek tytanu. Przeprowadzone w szerokim zakresie długości fal doświadczenia potwierdziły zdolność złączy plazmonicznych do zmniejszania opóźnień sygnału oraz możliwość ich wykorzystania jako podstawowych elementów obwodów nanofotonicznych. Wyniki projektu ATOMIC z pewnością przyczynią się do rozwoju przełomowych technologii, takich jak technologia HAMR, która znacząco zwiększa gęstość zapisu danych. 13 publikacji udostępnionych do tej pory społeczności naukowej cieszy się ogromny zainteresowaniem, co potwierdza ponad 250 przytoczeń wyników projektu.
Słowa kluczowe
Metamateriały, optyka transformacyjna, plazmoniczny, ATOMIC, azotek