Nanoantenas cl¨¢sicas y cu¨¢nticas a la vez
Nueva explicaci¨®n para dispositivos que hasta ahora se defin¨ªan por las ecuaciones de Maxwell
Un nuevo modelo para explicar el funcionamiento de las nanoantenas ¨®pticas resuelve sus propiedades en las distancias inferiores a los nan¨®metros gracias a la mec¨¢nica cu¨¢ntica, lo que completa las explicaciones basadas en ecuaciones de f¨ªsica cl¨¢sica que hasta ahora se aplicaban. Un nan¨®metro es la milmillon¨¦sima parte de un metro y las nanoantenas se utilizan cada vez m¨¢s en aplicaciones ¨®pticas en nanotecnolog¨ªa, controlando la direcci¨®n en la que la luz interact¨²a con la materia, por ejemplo en microscopios en miniatura. El trabajo se publica en la revista Nature Communications.
Las nanopart¨ªculas met¨¢licas act¨²an como antenas ¨®pticas, ya que aumentan la recepci¨®n, el control y la emisi¨®n de radiaci¨®n ¨®ptica. Este efecto se consigue a trav¨¦s?de la excitaci¨®n colectiva de los electrones del metal y, hasta ahora, s¨®lo hab¨ªa sido descrito por las ecuaciones establecidas por James Maxwell (ecuaciones de Maxwell) hace m¨¢s de un siglo.
El avance de la tecnolog¨ªa ha ido reduciendo los tama?os y las distancias de separaci¨®n entre las nanoantenas met¨¢licas, lo que ha dado lugar a nuevas propiedades que la f¨ªsica cl¨¢sica es incapaz de describir, tales como el transporte de electrones por efecto t¨²nel, basado en la probabilidad de dichos electrones de desaparecer de un electrodo y reaparecer en el otro.
El investigador Javier Aizpurua, del Centro de F¨ªsica de Materiales (CSIC y Universidad del Pa¨ªs Vasco), que ha dirigido el trabajo, explica que ¡°hasta ahora estas propiedades s¨®lo pod¨ªan describirse de forma aproximada cuando las distancias de interacci¨®n alcanzan valores por debajo del nan¨®metro¡±. El modelo propuesto por el equipo de Aizpurua permite abordar de forma compacta la ¡°enorme cantidad de electrones involucrada en la respuesta ¨®ptica de una ?a?o estructura y los efectos cu¨¢nticos que aparecen a distancias subnanom¨¦tricas¡±, a?ade.
El trabajo ha contado con la colaboraci¨®n de investigadores del Instituto de Colisiones At¨®micas y Moleculares de Orsay (Francia) y del Laboratorio de Nanofot¨®nica de Houston (EEUU.
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