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Hologramas ayudan a construir nanoestructuras 3D

Un nuevo método para construir estructuras complejas en la nanoescala ha sido desarrollado en la universidad de Bonn en Alemania.

    Dieter Meschede junto a un equipo de colaboradores, desarrolló un mecanismo mediante el cual, aplicando un patrón de interferencia tridimensional con un laser sobre un cristal, consigue una plantilla holgráfica para ubicar átomos.
    La técnica podría utilizarse para construir cristales fotónicos ultra-pequeños, y la manera en que los circuitos totalmente-opticos fuesen creados.

     Un campo de luz en un patrón de interferencia dado, puede inducir un dipolo eléctrico sobre ciertos átomos, marcando las regiones más intensas del campo eléctrico dentro de ese patrón, es decir, con franjas brillantes. Este efecto si bien es utilizado extensamente para construir estructuras en dos dimensiones, el mismo llega a ser muy impráctico en tres, porque son necesarios muchos lasers para crear los patrones de interferencia.

     En contraste esta nueva técnica puede crear un patrón de interferencia tridimensional usando apenas un único laser. Para hacer esto, Meschede y sus compañeros de trabajo primero "imprimieron" un cristal con un holograma, con tres lasers sobre el cristal y calentándolos por tres horas. Cuando un laser del "read-out" fue posteriormente aplicado sobre el cristal, el patrón de interferencia que creó el holograma fue reconstruido fuera del cristal.

     Luego encendió un laser de cesio con un patrón de interferencia sobre un substrato de oro especialmente preparado, detrás de él. Entonces una nano-estructura simple se acumuló en esta superficie según la geometría del patrón de interferencia.

     El equipo de Meschede demostró su principio con tres lasers, pero tales cristales podrían almacenar hologramas creados por hasta mil lasers, que permitirán que estructuras más elaboradas sean construidas. Los cristales también pueden recrear muchos hologramas al mismo tiempo, cada uno creado por luz de diversas longitudes de onda. Cada holograma actúa como plantilla para diversos átomos, lo que significa que un solo cristal se podría utilizar para hacer una variedad de estructuras.

     "Lo hermoso sobre estos cristales holográficos es que usted puede utilizar un laser para reconstruir muchos hologramas", dice Meschede.

     Aunque el espaciamiento regular de los patrones de interferencia significa que su técnica se puede utilizar solamente para hacer las estructuras periódicas, Meschede y sus colegas son optimistas que podría convertirse en una parte integral de la industria del semiconductor.
     La litografía se utiliza extensamente en la industria para hacer tableros de circuito de dos dimensiones, pero un método conveniente para crear estructuras tridimensionales en la nanoescala ha sido hasta ahora muy complicado.


Fuente Physics Web


 

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