W stronę miniaturowych urządzeń komunikacyjnych nowej generacji
Elektronika to technologia wykorzystywana przez większość miniaturowych sieci komunikacyjnych (nanosieci). Niestety mikroukłady obarczone są problemem utraty transmisji sygnału spowodowanej opornością (utraty wynikające z rozpraszania energii) oraz relatywnie niskimi prędkościami transmisji sygnału. Sieci optyczne istniejące w skali nano napotykają na ograniczenia dotyczące rozmiaru spowodowane długością fali światła. Materiały plazmonowe to stworzone przez człowieka metamateriały wykorzystujące spójne oscylacje elektronów (plazmony powierzchniowe – SP) na styku powierzchni metalu i dielektryka. Plazmonowy polaryton powierzchniowy (SPP) powstaje podczas połączenia się plazmonów powierzchniowych z fotonem. Plazmonowe polarytony powierzchniowe (SPP) mogą rozprzestrzeniać się po powierzchni metalu umożliwiając powstawanie nowej formy transferu informacji o dużej szybkości z wykorzystaniem struktur w skali nano. Aby wykorzystać tę właściwość w sieciach komunikacyjnych, ich rozprzestrzenianie się musi być kontrolowane za pomocą przełączników. Jedną z potencjalnych metod kontrolowania plazmonów jest wykorzystanie pola magnetycznego. Naukowcy zainicjowali finansowany ze środków UE projekt TASMANIA ("Theoretical study of molecular spin plasmonics for nanoscale communications"), aby zbadać ten potencjał. Naukowcy badali optyczne właściwości oraz rozprzestrzenianie się plazmonów powierzchniowych w falowodach i otworach magnetycznych. Umożliwiło to uzyskanie ważnych informacji o warunkach prowadzących do różnych rodzajów rozprzestrzeniania się oraz wariacji dystrybucji pola magnetycznego i elektrycznego. Naukowcy udowodnili istnienie efektu przełączania zachodzącego w wyniku asymetrii pola elektrycznego. Zmodyfikowali oni również promieniowanie pochodzące z otworów poprzez dostrojenie namagnesowania falowodu, demonstrując potencjał kontroli magnetycznej, który może zostać wykorzystany do rozprzestrzeniania się pola. Zastosowanie rozwiązań z zakresu plazmoniki w sieciach komunikacyjnych w skali nano umożliwia transmisję danych z dużą szybkością i minimalnymi stratami w przypadku urządzeń miniaturowych, w porównaniu z konwencjonalną technologią elektryczną lub optyczną. Jednak w celu wykorzystania takiego rozwiązania w praktyce rozprzestrzenianie się plazmonowych polarytonów powierzchniowych musi być kontrolowane ze pomocą przełączników. Projekt TASMANIA przyniósł teoretyczne i numeryczne dowody wskazujące na zasadność wykorzystania przełączników magnetycznych w celu kontrolowania rozprzestrzeniania się plazmonowych polarytonów powierzchniowych (SPP), co znacząco poprawi przyszłą komunikację wykorzystującą nanotechnologie.
