Считается, что в основе электроники будущего лежит разработка наноустройств. Нанотехнологии позволяют использовать свойства, отличные от таковых у свободных атомов или молекул, а также от объемных свойств состоящего из них вещества. Это позволяет создавать более совершенные материалы, приборы и системы. Компоненты для них требуют применения очень сложного и зачастую уникального оборудования.

Мы продолжаем наши беседы с сотрудниками НОЦ Функциональные микро/наносистемы МГТУ имени Н. Э. Баумана и ФГУП «ВНИИА имени Н. Л. Духова».

Руководитель группы разработки фотонных устройств Александр Бабурин расскажет об уникальных исследованиях нанофотоники и квантовой плазмоники — относительно молодых научных направлений, изучающих работу устройств для управления фотонами и колебаниями проводящих электронов в металл-диэлектрических наноструктурах. Они могут применяться в самых разных областях: от сенсоров до квантовых вычислений и коммуникаций.

Название «наноплазмоника» происходит от «плазмона» — электромагнитной волны, распространяющейся вдоль границы хорошо проводящего ток металла и плохо проводящего диэлектрика. Это, можно сказать, кентавр: верхняя его часть в диэлектрике представляет собой электромагнитную волну, а нижняя — волну плотности в электронной плазме металла.

Примечательно, что амплитуда колебания плазмона экспоненциально уменьшается по мере отдаления от поверхности раздела двух сред, то есть энергия такой волны сосредоточена в очень узкой области, которая может оказаться меньше длины волны возбуждающего внешнего излучения (света или электромагнитного поля). Кроме того, скорость распространения таких колебаний при определенных условиях оказывается всего на порядок ниже скорости света.