大米ü。研究:振动纳米粒子相互作用

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玉博伊德
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大米ü。研究:振动纳米粒子相互作用

将纳米盘在基团可以改变其振动频率

休斯敦 - (2017年10月16日。) - 像用木槌击打音叉,可制成微小的金纳米盘在谐振频率时由光撞击时振动。在新的研究,莱斯大学的研究人员发现,他们可以选择性地改变通过收集不同大小的纳米盘成团的振动频率。

graphic depicting vibrational resonances of a large and small nanodisk pair

像用木槌击打音叉,在玻璃表面上的金纳米盘可以对振动进行在谐振频率与激光光脉冲。莱斯大学的研究人员发现,从较大的颗粒声振动改性附近更小的颗粒的谐振频率。 (C的图像提供。苡/ Rice大学)

“在音叉的比喻,那将是因为,如果我们可以通过将它们并拢改变几个叉的声音,说:”大米纳米科学家 斯蒂芬链接中,首席研究员 一项研究 在科学国家科学院本周的诉讼。 “但在纳米尺度上,我们没有听到一个音调移位;我们看到,而不是颜色的微小变化。我们已经证明,由分组纳米盘,我们可以以一种有序和可预测的方式转移他们的共鸣,这可能是在光机械有用“。

光机械是侧重于光和机械装置之间的相互作用的物理,材料科学和纳米光子学的合并分支。光学机械系统在电信,显微术,量子计算和传感器中使用,包括 激光干涉仪 该检测出的第一重力波2016。

chongyue毅

chongyue义(由Jeff fitlow / Rice大学照片)

大米博士后研究助理 chongyue毅 在链接的实验室同事和创造,也比使用电子束光刻纳米盘的十几个样本分组测试了调研组大米纳米光子学的先驱内奥米·哈拉斯的。每个组微小的金盘坐在顶上称为衬底的平坦表面上,这有时普通玻璃,有时铝氧化物。义,该研究的第一作者,监督上从纳米盘,直径78至178纳米,将其在含有2至12个磁盘图案构成不等测试。

graphic showing how the resonant frequencies of nanodisk groups are altered by variations in spacing and placement

莱斯大学的科学家发现,他们可以有选择地改变谐振频率通过用稍微不同的位置和间隔将它们分组金的纳米盘(图)。 (C的图像提供。苡/ Rice大学)

易使用两组激光束来测试组的共振。的脉冲激光被用于撞击磁盘,它增加能量类似的突发到槌击打音叉。的光脉冲提供的热量几乎瞬间爆裂,这引起了金属盘膨胀和收缩速度非常快,数十亿次,每次一秒。第二激光束被用来在它们在显微镜颜色检测的微小变化来探测这些振动。颜色是由于表面等离子体激元,导带电子,其经历与频率或速度的强度波动的相干振荡在该盘扩张和收缩。

Rice University researchers Man-Nung Su, Wenxiao Wang, Pratiksha Dongare and chongyue毅

莱斯大学的研究人员(左起)曼侬苏,王wenxiao,pratiksha dongare和chongyue义(照片由杰夫fitlow /莱斯大学)

链路和Yi的实验表明较小的盘的谐振频率偏移大约20%,当他们被放置在靠近更大的磁盘。与合作 在大米理论家墨尔本大学中,研究人员确定,从较大的颗粒的声学振动是通过在基板行进修改更小的颗粒的共振。测试该说明中,易进行了进一步的实验,以显示他可以通过改变它们的尺寸和距离,以及与它们附着的表面可预测地改变他的样品的振动频率。

“这真的取决于基材,我们都在用,”易建联说。 “与玻璃,频率变化比用氧化铝大。玻璃是软的。如果材料更硬,这是很难使其振动“。

斯蒂芬链接

斯蒂芬链路(由Jeff fitlow / Rice大学照片)

链接说,研究点,为工程师提供了新的方式将光能转换成机械能,反之亦然在纳米级。

“这给了我们从金属纳米结构的光输出的精确调谐一个新的按钮,”他说。 “它打开了在安全通信新应用的大门,传感等。”

研究的共同作者包括内奥米·哈拉斯,pratiksha dongare,曼侬苏,王wenxiao,防风文,魏顺昌彼得nordlander,所有的大米,以及debadi Chakraborty的和约翰·萨德,既墨尔本大学的。

这项研究是由韦尔奇基金会,陆军研究办公室,空军科学研究办公室,国家科学基金会和澳大利亚研究理事会的支持。

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高分辨率图像是可供下载:

//www.ilclawfirm.com/files/2017/10/1002_vibrational-ripp-lg-15qlkab.jpg
字幕:像用木槌击打音叉,在玻璃表面上的金纳米盘可以以振动与在激光的脉冲的谐振频率作出。莱斯大学的研究人员发现,从较大的颗粒声振动改性附近更小的颗粒的谐振频率。 (C的图像提供。苡/ Rice大学)

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字幕:莱斯大学的科学家发现,他们可以有选择地改变谐振频率通过用稍微不同的位置和间隔将它们分组金的纳米盘(图)。 (C的图像提供。苡/ Rice大学)

//www.ilclawfirm.com/files/2017/10/1002_vibrational-cy-lg-19unpbn.jpg
字幕:chongyue义(照片由Jeff fitlow / Rice大学)

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标题:莱斯大学的研究人员(左起)曼侬苏,王wenxiao,pratiksha dongare和chongyue义(照片由杰夫fitlow /莱斯大学)

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标题:斯蒂芬链接(照片由杰夫fitlow /莱斯大学)

在PNAS纸的DOI是:10.1073 / pnas.1712418114

PNAS的文章的副本,请访问: //www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1712418114

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//www.ilclawfirm.com/2015/02/26/rices-stephan-link-honored-for-nanoscience-research/

 

Located on a 300-acre forested campus in Houston, Rice University is consistently ranked among the nation’s top 20 universities by U.S. News & World Report. Rice has highly respected schools of Architecture, Business, Continuing Studies, 工程, Humanities, Music, 自然科学 and Social Sciences and is home to the Baker Institute for Public Policy. With 3,879 undergraduates and 2,861 graduate students, Rice’s undergraduate student-to-faculty ratio is 6-to-1. Its residential college system builds close-knit communities and lifelong friendships, just one reason why Rice is ranked No. 1 for quality of life and for lots of race/class interaction and No. 2 for happiest students by the Princeton Review. Rice is also rated as a best value among private universities by Kiplinger’s Personal Finance. To read “What they’re saying about Rice,” go to //tinyurl.com/riceuniversityoverview.

关于玉博伊德

玉博伊德是科学编辑和公共事务的莱斯大学的办公室新闻和媒体关系的副主任。