Kontrollerar optik med magnetfält

Forskare vid bland annat Göteborgs universitet har lyckats få en glasskiva belagd med nanomaterial att fungera som optik som är justerbar i realtid.

­– Det här öppnar för helt nya möjligheter att skapa ultratunna optiska komponenter vars egenskaper kan förändras med en knapptryckning, säger Alexander Dmitriev, professor vid Göteborgs universitet.

Optik finns överallt omkring oss, exempelvis i skärmar, belysning, kameraobjektiv och glasögon. Men optiken saknar det mänskliga ögats förmåga att enkelt anpassa sig och fokusera på olika avstånd.

För att komma till rätta med det problemet samarbetar forskaren Alexander Dmitrievs grupp vid Göteborgs universitet med forskare i Spanien (nanoGUNE Center) och Italien (Italian Institute of Technology).

– På våra laboratorier arbetar vi med att styra ljuset med hjälp av magnetfält. Vi använder mycket små magnetfält, med samma styrka som kylskåpsmagneter, för att inte störa omgivningen och för att uppnå en teknik som är liten och bärbar, säger Alexander Dmitriev, professor vid institutionen för fysik, Göteborgs universitet.

Justerbar optik i realtid ger nya möjligheter

De samarbetande forskargrupperna har nu publicerat nya resultat i den vetenskapliga tidskriften Nano Letters.

Genom att på en mycket tunn glasskiva lägga ett lager med nanoantenner för ljus (där antennerna är av guld och nickel och 20 nanometer höga) kunde forskarna vrida och re-polarisera synligt ljus som passerar glasskivan med hjälp av magnetfält.

– Det här ger oss helt nya möjligheter att skapa ultratunna optiska komponenter vars egenskaper kan ändras med en knapptryckning genom att kontrollera ett mycket litet magnetfält, säger Alexander Dmitriev.

Öppnar för flexibla komponenter och ny produktion

Genom den nya forskningen kommer det kanske i framtiden inte längre att behövas skrymmande kameraobjektiv.

– Vi föreställer oss att optiken i framtiden enkelt kan förändras i realtid i din mobiltelefon, eller i ett par specialiserade glasögon, på samma sätt som ögat ständigt anpassar sig, säger Alexander Dmitriev.

Förutom möjligheten att skapa mycket små och mycket flexibla optiska komponenter öppnar forskningen också för nya kemiska produktionsmetoder.

– Det är mycket viktigt hur cirkulär-polariserat ljus interagerar med olika material runt omkring oss. Cirkulär-polariserat ljus har även den mycket viktiga funktionen att det kan användas för att syntetiskt framställa olika kemikalier och läkemedel med asymmetrisk struktur. Vilka möjligheter öppnar sig inte om allt ljuset gör kan ändras i realtid på beställning? säger Alexander Dmitriev.

Titel: Magnetic Control of the Chiroptical Plasmonic Surfaces
Digital publicering: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.7b04139

Kontakt:
Alexander Dmitriev , professor  vid institutionen för fysik, Göteborgs universitet  031-786 9139, 0766-229139, alexd@physics.gu.se

Bild 1: Genom att lägga ett mycket tunt lager med nanoantenner för ljus på en vanlig genomskinlig glasskiva kunde forskarna vrida och re-polarisera synligt ljus som passerar glasskivan med hjälp av magnetfält. Nanoantennerna består av guld och nickel.
Bild 2: Porträttbild av Alexander Dmitriev.
Foto: Magnus Bergström

Carina Eliasson
Pressinformatör
Göteborgs universitet
telefon: 031-786 98 73
e-post: carina.eliasson@science.gu.se

Följ oss på Twitter. Gilla oss på Facebook. Adda oss på Snapchat (Göteborgs universitet). Följ oss på Instagram.
Göteborgs universitet är ett av de stora i Europa med 37 800 studenter och 6 200 anställda. Verksamheten bedrivs av åtta fakulteter, till allra största del i centrala Göteborg. Utbildning och forskning har stor bredd och hög kvalitet – det vittnar sökandetryck och nobelpris om. www.gu.se.

Taggar: