دانشمند ایرانی دانشگاه سینسیناتی با همکاری محققان دیگر توانسته‌اند روش جدید برای دستکاری نور را شناسایی کنند که در آینده می‌تواند به نمایش بهتر ریزترین اجسام جهان از میان ابرلنزها و همچنین نامرئی سازی اجسام در یک منظره ساده منجر شود.

پژوهش «مسعود کاوه-باغبادرانی»، دانشجوی دکتری برنامه فیزیک دانشگاه سینسیناتی و همکارانش بر نوسانات جمعی مهیج الکترونهای فلز موسوم به پلاسمون‌ها و همچنین بر هدایت نور از میان فیلمهای فلزی به نازکی نانومتر که نازکتر از یک تار موی انسان است، تمرکز دارد.

نتایج این پژوهش می‌تواند به توانمندسازی مدارهای مجتمع یا ارتقای یک ابرلنز با قدرت هفت برابر بیشتر از یک میکروسکوپ استاندارد منجر شده و پژوهشهای بیشتر را در حوزه‌هایی مانند بررسی ریزموجودات و ویروسها در پی داشته باشد.

دیگر کاربردها شامل پرش نور در اطراف یک جسم با پوشاندن آن بوسیله یک فیلم متاماده است. بجای آنکه جسم نور را بازتاب کرده و در نتیجه منجر به دیده شدن آن شود، دستکاری نور می‌تواند آنرا نامرئی کند.

پلاسمونیک یک حوزه نوظهور است اما به دلیل فقدان انرژی در لایه‌های فلز، با محدودیتهایی روبروست که انرژی پلاسمون را به گرما تبدیل می‌کند.

پژوهش کاوه-باغبادرانی بر تولید نانوسیمهای هیبریدی فلز/ارگانیک تمرکز داشته که در اصل به عنوان یک پمپ انرژی برای جبران تلفات فلز در نانوساختارهای پلاسمونی عمل می‌کند.

این پمپ انرژی در نتیجه تابش اکسایتون بوده که یک هیجان الکترونی در نانوسیمهای نیمه‌رسانا است. کاوه-باغبادرانی در توضیح می‌گوید که اکسایتون تا حدی مانند یک اتم هیدروژن عمل می‌کند که بارهای مثبت و منفی به یکدیگر متصل هستند.

این پژوهش به بررسی انتقال انرژی از اکسایتونهای موجود در نانوسیمهای نیمه‌رسانا به مواد فلزی مختلف مورد استفاده برای پوشش‌دهی نانوسیمها و همچنین تاثیرات ضخامت پوشش لایه‌های ارگانیک در انتقال انرژی پرداخته است.

دانشمندان به دنبال این هستند که چگونه دینامیک اکسایتونها تحت تاثیر استفاده از مواد ارگانیک مختلف قرار داشته و چگونه طول عمر و فرآیندهای انتقال نیروی اکسایتونهای نانوسیم با تغییر زمینه نانوسیمها یا ضخامت لایه‌های جداساز ارگانیک اصلاح می‌شوند.

این پژوهش در نشست انجمن فیزیک آمریکا در دنور ارائه شده است.