Plasmonic metamaterial
ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಎಂಬುದು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾಣದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ಲಾಸ್ಮನ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಆಗಿದೆ. ಲೋಹ-ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗಿನ ಬೆಳಕಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಪ್ಲಾಸ್ಮನ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ಲಾಸ್ಮನ್ ಪೋಲರಿಟಾನ್ಗಳು (ಎಸ್ಪಿಪಿಗಳು) ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಸ್ವಯಂ-ಸಮರ್ಥನೀಯ, ಹರಡುವ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಲು ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ಲಾಸ್ಮನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಘಟನೆಯ ಬೆಳಕಿನ ಜೋಡಿಗಳು. ಒಮ್ಮೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾದ ನಂತರ, ಎಸ್ಪಿಪಿಗಳು ಲೋಹ-ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಅಲೆಯುತ್ತವೆ. ಘಟನೆಯ ಬೆಳಕಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಎಸ್ಪಿಪಿಗಳು ತರಂಗಾಂತರದಲ್ಲಿ ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರಬಹುದು. ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಲೋಹ-ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ರಚನೆಯಿಂದ ಉದ್ಭವಿಸಿವೆ, ಉಪ-ತರಂಗಾಂತರದ ದೂರಗಳಿಂದ ಬೇರ್ಪಟ್ಟ ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಾಂತರಕ್ಕಿಂತ ಸಣ್ಣ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಅಂತಹ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಅನ್ನು ಹೊಡೆಯುವ ಬೆಳಕು ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ಲಾಸ್ಮನ್ ಧ್ರುವೀಯಗಳಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಅವು ಆಪಾದಿತ ಬೆಳಕುಗಿಂತ ತರಂಗಾಂತರದಲ್ಲಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು ಲೋಹಗಳು ಅಥವಾ ಲೋಹದಂತಹ ಪದಾರ್ಥಗಳಾಗಿದ್ದು ಅವು ಋಣಾತ್ಮಕ ನೈಜ ಪಾರಗಮ್ಯತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ ಪದಾರ್ಥಗಳೆಂದರೆ ಚಿನ್ನ ಮತ್ತು ಬೆಳ್ಳಿ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇತರ ಅನೇಕ ವಸ್ತುಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತರಂಗಾಂತರದ ಶ್ರೇಣಿಗಳಲ್ಲಿ ಲೋಹದಂತಹ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ವಿವಿಧ ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪುಗಳು ಕಡಿಮೆ ನಷ್ಟ ಮತ್ತು ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ವಿವಿಧ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಿಸುತ್ತಿವೆ. ಋಣಾತ್ಮಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ಗಳು 1967 ರಲ್ಲಿ ರಷ್ಯಾದ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ವಿಕ್ಟರ್ ವೆಸೆಲಾಗೊ ಅವರು ಮೊದಲು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ ವಸ್ತುಗಳ ಸಾಕ್ಷಾತ್ಕಾರಗಳಾಗಿವೆ. ಎಡಗೈ ಅಥವಾ ಋಣಾತ್ಮಕ ಸೂಚ್ಯಂಕದ ವಸ್ತುಗಳು ಎಂದೂ ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ವೆಸೆಲಾಗೊ ಅವು ಗಾಜು ಅಥವಾ ಗಾಳಿಯ ವಿರುದ್ಧವಾದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಸಿದ್ಧಾಂತ ಮಾಡಿದರು. ಋಣಾತ್ಮಕ ಸೂಚ್ಯಂಕದ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ, ಧನಾತ್ಮಕ ಸೂಚ್ಯಂಕದ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿರುವಂತೆ, ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ತರಂಗಮುಖಗಳನ್ನು ಸಮಾನಾಂತರಗೊಳಿಸುವ ಬದಲು ಪ್ರಸರಣ ಮಾಡುವ ದಿಕ್ಕಿನ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಸಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಗಾಳಿಯಿಂದ ನೀರಿನೊಳಗೆ ಚಲಿಸುವ ಬೆಳಕು ಸಾಮಾನ್ಯ (ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಲಂಬವಾದ ಸಮತಲ) ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ಮೇಲೆ ಬಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನೀರನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಗಾಳಿಯ ಮೂಲಕ ಋಣಾತ್ಮಕ ಸೂಚ್ಯಂಕದ ವಸ್ತುವನ್ನು ತಲುಪುವ ಬೆಳಕು ಸಾಮಾನ್ಯವನ್ನು ದಾಟುವುದಿಲ್ಲ. ಬದಲಿಗೆ, ಅದು ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಬಾಗುತ್ತದೆ. ಋಣಾತ್ಮಕ ವಕ್ರೀಭವನವು ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಮತ್ತು ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ಆವರ್ತನಗಳಿಗೆ ಮೊದಲು ವರದಿಯಾಗಿದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲಿ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕವನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ 2005 ರಲ್ಲಿ ಶಲೇವ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದರು. (ಟೆಲಿಕಾಂ ತರಂಗಾಂತರದಲ್ಲಿ λ = 1.5 ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್) ಮತ್ತು ಬ್ರೂಕ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. (λ = 2 μm ನಲ್ಲಿ) ಬಹುತೇಕ ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ. 2007ರಲ್ಲಿ, ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ ಮತ್ತು ಎನ್ಐಎಸ್ಟಿ ನಡುವಿನ ಸಹಯೋಗವು ಕಿರಿದಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್, ಎರಡು ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಕ್ರೀಭವನವನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ. ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಲು, ಲೋಹಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಲೆಯುವ, ಅನಿಲದಂತಹ ಚಾರ್ಜ್ಗಳೊಂದಿಗೆ (ಪ್ಲಾಸ್ಮನ್ಗಳು) ಬೆಳಕಿನ ಜೋಡಿಗಳನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಿ. ಈ ಫೋಟಾನ್-ಪ್ಲಾಸ್ಮನ್ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯು ತೀವ್ರವಾದ, ಸ್ಥಳೀಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಎಸ್ಪಿಪಿಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಅಲೆಗಳು ಲೋಹ ಮತ್ತು ಅವಾಹಕಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿವೆ. ಈ ಕಿರಿದಾದ ಚಾನೆಲ್ ಒಂದು ಪರಿವರ್ತಕ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಅದು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಒಳಬರುವ ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಅದರ ಮೂಲ ಮೌಲ್ಯದ ಒಂದು ಭಾಗಕ್ಕೆ ಬಲೆಗೆ ಬೀಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ನ್ಯಾನೊಮೆಕಾನಿಕಲ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿಕಿರಣ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲೆ ಬೀಳುವ ಬೆಳಕು, ವಕ್ರೀಭವನದ ಧನಾತ್ಮಕ ಸೂಚ್ಯಂಕದೊಂದಿಗೆ, ಧನಾತ್ಮಕ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ಅದು ಒಂದು ವಸ್ತುವನ್ನು ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದಿಂದ ದೂರ ತಳ್ಳಬಹುದು. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಪ್ರಕಾಶಿಸುವ ಋಣಾತ್ಮಕ ಸೂಚ್ಯಂಕದ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ಗಳು ಒಂದು ವಸ್ತುವನ್ನು ಬೆಳಕಿನ ಕಡೆಗೆ ಎಳೆಯುವ ಋಣಾತ್ಮಕ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬೇಕು. ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಋಣಾತ್ಮಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ಗಳು ಮೂರು ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ ಋಣಾತ್ಮಕ ಸೂಚ್ಯಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ಗಳನ್ನು ಊಹಿಸುತ್ತವೆ. ಸಂಭಾವ್ಯ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಬಹು ಪದರದ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಶೇಖರಣೆ, ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಅಯಾನು ಕಿರಣದ ಗಿರಣಿ ಮತ್ತು ಸ್ವಯಂ ಜೋಡಣೆ ಸೇರಿವೆ. ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಸೂಚ್ಯಂಕ ಪಿ. ಎಂ. ಎಂ. ಗಳನ್ನು ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಸೂಚ್ಯಂಕದೊಂದಿಗೆ ತಯಾರಿಸಬಹುದು (ಅದರ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕವು ವಸ್ತುವಿನ ಉದ್ದ ಅಥವಾ ಪ್ರದೇಶದಾದ್ಯಂತ ಕ್ರಮೇಣ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ). ಅಂತಹ ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಿರಣದ ಶಿಲಾಮುದ್ರಣದ ಮೂಲಕ ಚಿನ್ನದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಪಿಎಂಎಂಎ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಥರ್ಮೋಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಅನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿತ್ತು. ಹೈಪರ್ಬೋಲಿಕ್ ಹೈಪರ್ಬೋಲಿಕ್ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ಗಳು ಬೆಳಕು ಒಂದು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹಾದುಹೋದಾಗ ಲೋಹದಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಬೆಳಕು ಲಂಬ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹಾದುಹೋದಾಗ ಅವಾಹಕದಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ, ಇದನ್ನು ಎಕ್ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಅನಿಸೊಟ್ರೊಪಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಸರಣ ಸಂಬಂಧವು ಹೈಪರ್ಬೋಲಾಯ್ಡ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಬಂಧಿತ ತರಂಗಾಂತರವು ತಾತ್ವಿಕವಾಗಿ ಅನಂತವಾಗಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರಬಹುದು. ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಗೋಚರ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ಹೈಪರ್ಬೋಲಿಕ್ ಮೆಟಾ ಸರ್ಫೇಸ್ಗಳನ್ನು ಬೆಳ್ಳಿಯ ಅಥವಾ ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಶಿಲಾಮುದ್ರಣ ತಂತ್ರಗಳಿಂದ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗಿದೆ. ವರದಿಯಾದ ಹೈಪರ್ಬೋಲಿಕ್ ಸಾಧನಗಳು ಸಂವೇದನೆ ಮತ್ತು ಚಿತ್ರಣಕ್ಕಾಗಿ ಅನೇಕ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ವಿವರ್ತನ-ಮುಕ್ತ, ಋಣಾತ್ಮಕ ವಕ್ರೀಭವನ ಮತ್ತು ವರ್ಧಿತ ಪ್ಲಾಸ್ಮನ್ ಅನುರಣನ ಪರಿಣಾಮಗಳು, ಅವುಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದ ಸಕ್ರಿಯಗೊಂಡಿವೆ. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಾಹಿತಿ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ಸಮಗ್ರ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೆಟಾ-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಈ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಅಗತ್ಯವಾಗಿವೆ. ಐಸೊಟ್ರೊಪಿ ರಚಿಸಲಾದ ಮೊದಲ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ಗಳು ಪ್ಲಾಸ್ಮನ್ಗಳ ಮೇಲೆ ಅವುಗಳ ಪರಿಣಾಮಗಳಲ್ಲಿ ಅನಿಸೊಟ್ರೊಪಿಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಅಂದರೆ, ಅವರು ಕೇವಲ ಒಂದು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಾರೆ. ತೀರಾ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಸಂಶೋಧಕರು ಸ್ಪ್ಲಿಟ್-ರಿಂಗ್ ರೆಸೊನೇಟರ್ಗಳ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ರಚಿಸಲು ಹೊಸ ಸ್ವಯಂ-ಮಡಿಸುವ ತಂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದಾರೆ, ಇದು 40 ಡಿಗ್ರಿಗಳ ಆಪಾದಿತ ಕೋನದವರೆಗೆ ಯಾವುದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ತಿರುಗಿಸಿದಾಗ ಐಸೊಟ್ರೊಪಿಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಪಾಲಿಮರ್/ಸಿಲಿಕಾನ್ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿರುವ ನಿಕಲ್ ಮತ್ತು ಚಿನ್ನದ ಪಟ್ಟಿಗಳನ್ನು ಗಾಳಿಗೆ ಒಡ್ಡುವುದರಿಂದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಒತ್ತಡಗಳು ಪಟ್ಟಿಗಳನ್ನು ಉಂಗುರಗಳಾಗಿ ಸುರುಳಿಯಾಗಿಸಲು ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟವು, ಇದು ಅನುರಣಕಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಿತು. ಪಟ್ಟಿಗಳನ್ನು ಪರಸ್ಪರ ವಿವಿಧ ಕೋನಗಳಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸುವ ಮೂಲಕ, 4-ಪಟ್ಟು ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಯಿತು, ಇದು ಅನುರಣಕಗಳಿಗೆ ಅನೇಕ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಲು ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿತು. ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸ್ಯಾಂಡ್ವಿಚ್ ಗೋಚರ ಬೆಳಕುಗಾಗಿ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಕ್ರೀಭವನವನ್ನು ಮೊದಲು ತೆಳುವಾದ ಪದರಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಯಾಂಡ್ವಿಚ್ ತರಹದ ನಿರ್ಮಾಣದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಯಿತು. ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ನ ನಿರೋಧಕ ಹಾಳೆಯನ್ನು ಬೆಳ್ಳಿಯ ಪದರದಿಂದ ಮತ್ತು ಮತ್ತೊಂದು ಚಿನ್ನದ ಪದರದಿಂದ ಮುಚ್ಚಲಾಗಿತ್ತು. ನಿರ್ಣಾಯಕ ಆಯಾಮವು ಪದರಗಳ ದಪ್ಪವಾಗಿದೆ, ಇದು ನೀಲಿ ಮತ್ತು ಹಸಿರು ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಾಂತರದ ಒಂದು ಭಾಗಕ್ಕೆ ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುತ್ತದೆ. ಐಸಿ ಚಿಪ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿತ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಈ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ, ನೀಲಿ ಮತ್ತು ಹಸಿರು ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಕ್ರೀಭವನವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಯಿತು. ಸಾಮೂಹಿಕ ಫಲಿತಾಂಶವು ಬೆಳಕಿಗೆ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ಲಾಸ್ಮನ್ಗಳಿಗೆ ಸ್ಥಳಾವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಸಮೀಪದ ಕ್ಷೇತ್ರ ಅತಿಗೆಂಪು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ತಂತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಅತಿಗೆಂಪು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯ ಮೂಲಕ ಗಮನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ಗಳು, ಫೋಟೊ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಬಯೋಸೆನ್ಸರ್ಗಳಂತಹ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ನ ಸಂಭಾವ್ಯ ಅನ್ವಯಗಳು ಟೆರಾಹರ್ಟ್ಜ್ನಿಂದ ಮಿಡ್ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ಆವರ್ತನಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಟೈಟಾನಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಡ್ (ಲೋಹ) ಮತ್ತು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಸ್ಕ್ಯಾಂಡಿಯಮ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ (ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್) ನಿಂದ ತಯಾರಿಸಿದ ಹೈಪರ್ಬೋಲಿಕ್ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಎರಡು (ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ) ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಸ್ಫಟಿಕವಾದ ಸೂಪರ್ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು. ಈ ವಸ್ತುವು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ CMOS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ (ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಚಿನ್ನ ಮತ್ತು ಬೆಳ್ಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ), ಯಾಂತ್ರಿಕವಾಗಿ ಪ್ರಬಲವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ. ವಸ್ತುವು Au ಅಥವಾ Ag ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ದ್ಯುತಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಸ್ತುವು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪಟರಿಂಗ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ತಂತ್ರದೊಂದಿಗೆ ನಿರ್ವಾತ ಕೊಠಡಿಯೊಳಗೆ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಈ ವಸ್ತುವನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ. ವಸ್ತುವು ತೀಕ್ಷ್ಣವಾದ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಥಿನ್ ಮತ್ತು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಸ್ಮೂತ್ ಪದರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿತ್ತು. ಸಂಭಾವ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಡಿಎನ್ಎಯಂತಹ ಸಣ್ಣ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ನೋಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವಂತೆ ಮಾಡುವ "ಪ್ಲ್ಯಾನರ್ ಹೈಪರ್ಲೆನ್ಸ್", ಸುಧಾರಿತ ಸಂವೇದಕಗಳು, ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಸೌರ ಸಂಗ್ರಾಹಕಗಳು, ನ್ಯಾನೊ-ರೆಸೊನೇಟರ್ಗಳು, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ವಿವರ್ತನ ಮುಕ್ತ ಫೋಕಸಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಸೇರಿವೆ. ವಸ್ತುವು ಅತಿಗೆಂಪು ವರ್ಣಪಟಲದಿಂದ ಹಿಡಿದು ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನವರೆಗೆ ವಿಶಾಲ ವರ್ಣಪಟಲದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ದೂರಸಂಪರ್ಕ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನಗಳಿಗೆ ಸಮೀಪದ-ಅತಿಗೆಂಪು ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕಗಳು, ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕಗಳು ಮತ್ತು ದಕ್ಷ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳಿಗೆ ಗೋಚರ ಬೆಳಕು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಅನ್ವಯಗಳು ಒಂದು ಸಂಭಾವ್ಯ ಅನ್ವಯವೆಂದರೆ ವಿವರ್ತನದ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಿದ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ. ಫೋಟಾನ್ಗಳಿಗಿಂತ ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ಲಾಸ್ಮನ್ ಪೋಲರಿಟಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವ ಲುನ್ಬರ್ಗ್ ಮತ್ತು ಈಟನ್ ಮಸೂರಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಸೂಚ್ಯಂಕ ಪ್ಲಾಸ್ಮೊನಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಪ್ರಮಾಣಿತ (ಧನಾತ್ಮಕ-ಸೂಚ್ಯಂಕ) ಮಸೂರಗಳು ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಾಂತರದ ಅರ್ಧಕ್ಕಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವುದನ್ನು ತಡೆಯುವ ವಿವರ್ತನ ಮಿತಿಯನ್ನು ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಸೂಪರ್ಲೆನ್ಸ್ಗಳು ಮೀರಬಹುದು. ಅಂತಹ ಸೂಪರ್ಲೆನ್ಸ್ಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್ಗಳ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಕ್ಕೆ ಮೀರಿದ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುತ್ತವೆ. ಅಂತಹ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಹಲವಾರು ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಉಪ ತರಂಗಾಂತರದ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸ್ವಿಚ್ಗಳು, ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ಗಳು, ಫೋಟೊ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಡೈರೆಕ್ಷನಲ್ ಲೈಟ್ ಎಮಿಟರ್ಗಳಾಗಿರಬಹುದು. ಜೈವಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂವೇದನೆ ಪರಿಶೀಲನೆಯಲ್ಲಿರುವ ಇತರ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯ ಪುರಾವೆ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಜೈವಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂವೇದನೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೀತಿಯ ಫ್ಯಾಬ್ರಿ-ಪೆರೋಟ್ ನ್ಯಾನೊ-ರೆಸೊನೇಟರ್ ಒಳಗೆ ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ಲಾಸ್ಮನ್ಗಳ ಬಂಧನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವೇದಕಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಅವು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರೆಸೊನೇಟರ್ ಮೋಡ್ ಮತ್ತು ರೆಸೊನೇಟರ್ ಕುಹರದ ಸೈಡ್ವಾಲ್ಗಳಿಗೆ ಬಂಧಿಸಲಾದ ಅನಲೈಟ್ ಲಿಗಂಡ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಅತಿಕ್ರಮಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಗುರಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಥವಾ ಜೈವಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಸಮರ್ಥವಾಗಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಈ ಅನುಗುಣವಾದ ಬಂಧನವು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಬೀಮ್ ಲಿಥೊಗ್ರಫಿ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಪ್ಲೇಟಿಂಗ್ನ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ತಯಾರಿಸಲಾದ ಮತ್ತು ಸಮೀಪದ-ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ದೂರದ-ಕ್ಷೇತ್ರ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಮತ್ತು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಎರಡನ್ನೂ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾದ ಸೀಮಿತ ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ಸಮಯ ಡೊಮೇನ್ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ರಚನೆಗಳನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಿಗ್ನಲ್ಗಳನ್ನು ಬೆಳಕಿನ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಸಾಧನಗಳೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ. 2014ರಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧಕರು 200 ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್, ಟೆರಾಹರ್ಟ್ಜ್ ವೇಗದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸ್ವಿಚ್ ಅನ್ನು ಘೋಷಿಸಿದರು. ಸ್ವಿಚ್ ಅನ್ನು ವನಾಡಿಯಮ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ ನ್ಯಾನೊಸ್ಕೇಲ್ ಕಣಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ನಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸ್ಫಟಿಕವು ಅಪಾರದರ್ಶಕ, ಲೋಹೀಯ ಹಂತ ಮತ್ತು ಪಾರದರ್ಶಕ, ಅರೆವಾಹಕ ಹಂತದ ನಡುವೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳನ್ನು ಗಾಜಿನ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ ಫೋಟೊಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಣ್ಣ ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳಿಂದ ಮೇಲ್ಪದರ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಫೆಮ್ಟೊಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್ ಬೀಜಗಳು ಚಿನ್ನದ ಕಣಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಮುಕ್ತಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವು ಸಬ್ಪಿಕೋಸೆಕೆಂಡ್ ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ. ಈ ಸಾಧನವು ಪ್ರಸ್ತುತ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಚಿಪ್ಸ್ ಮತ್ತು ಹೈ-ಕೆ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ಸ್ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದು ವರ್ಣಪಟಲದ ಗೋಚರ ಮತ್ತು ಸಮೀಪದ-ಅತಿಗೆಂಪು ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಕೇವಲ 100 ಫೆಮ್ಟೋಜೌಲ್/ಬಿಟ್/ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಸ್ವಿಚ್ಗಳನ್ನು ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕಗಳು ಚಿನ್ನದ ಗುಂಪಿನ ಲೋಹಗಳನ್ನು (Au, Ag ಮತ್ತು Cu) ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕಗಳು ಮತ್ತು ಸೌರ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ನೇರ ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ವಸ್ತುಗಳು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಹೋಲ್ ದಾನಿಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಹೋಲ್ ಸಾರಿಗೆ ಪದರಗಳ ನಡುವೆ ಸ್ಯಾಂಡ್ವಿಚ್ ಮಾಡಿ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕ ಕೋಶವನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಪ್ರಸ್ತುತ ಈ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕ ಕೋಶಗಳು ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ಆಫ್ ಥಿಂಗ್ಸ್ (ಐಒಟಿ) ಪ್ಲಾಟ್ಫಾರ್ಮ್ಗೆ ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಶಕ್ತಿಯುತಗೊಳಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ. ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಅಬ್ಸಾರ್ಬರ್ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಆಂಟೆನಾಗಳ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಕ್ಲೋಕಿಂಗ್ ನಾನ್ ಲೀನಿಯರ್ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಫೋಟಾನಿಕ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಸ್ಪೂಫ್ ಸರ್ಫೇಸ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮನ್ ಟೆರಾಹೆರ್ಟ್ಜ್ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫರ್ಮೇಷನ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ ಥಿಯರೀಸ್ ಆಫ್ ಕ್ಲೋಕಿಂಗ್ ರೆಫರೆನ್ಸಸ್ ಅನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ. ಬಾಹ್ಯ ಸಂಪರ್ಕಗಳು ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್-ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕಗಳಿಂದ ಹಿಡಿದು ಅದೃಶ್ಯ ಉಡುಪುಗಳವರೆಗೆ. ಜನವರಿ 21,2011. PhysOrg.com. ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ನ್ಯಾನೊತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ಸ್