Бенгалуру, Индия – Исследователи из Центра передовых научных исследований имени Джавахарлала Неру (JNCASR) сделали значительное открытие, касающееся плазмонического коллапса, вызванного электронным конфайнментом в металлах. Этот прорыв, опубликованный в Science Advances, обещает изменить ландшафт наноэлектроники, оптоэлектронных материалов, сенсоров и катализаторов.
Под руководством профессора Биваса Сахи исследование показывает, что уменьшение размера металлов до наноразмеров изменяет поведение электронов, подавляя их коллективные колебания, известные как плазмонические свойства. Это изменение имеет решающее значение для развития оптических и электронных приложений, фундаментально меняя то, как эти материалы ведут себя под квантовым конфайнментом.
Сотрудничество вышло за рамки JNCASR, в нем приняли участие специалисты из Университета Пердью, Государственного университета Северной Каролины и Сиднейского университета. Исследование открывает новые возможности для манипулирования поведением электронов в наноразмерных системах, что может привести к созданию высокоэффективных наноэлектронных устройств, точных датчиков на атомном и молекулярном уровнях, а также улучшенных нанокатализаторов.
Исторически металлы были признаны за их плазмонные свойства, которые обеспечивают уникальный оптический отклик, необходимый в различных современных технологиях. Результаты, полученные профессором Саха, открывают новый взгляд на то, как ограничение электронов нарушает и разрушает эти свойства.
Исследовательская группа использовала передовые спектроскопические методы и вычислительные симуляции, применяя такие инструменты, как спектроскопия потерь энергии электронов (EELS), чтобы наблюдать плазмонические явления в металлических системах с различными уровнями конфайнмента. Этот подход обеспечил беспрецедентную точность в предсказании поведения электронов.
Профессор Саха подчеркнул значимость своих открытий, заявив: «Наши открытия подчеркивают преобразующую роль квантового ограничения в изменении свойств материалов. Это исследование не только углубляет наше понимание плазмонного пробоя, но и раздвигает границы технологических инноваций в области наноразмерных явлений».
Прасанна Дас, главный автор статьи, прокомментировал последствия этого исследования, отметив, что оно представляет собой знаковое достижение в науке о материалах и нанотехнологии. Раскрывая сложные взаимосвязи между квантовым конфайнментом и плазмоническим поведением, исследование прокладывает путь к революционным достижениям в различных отраслях.