Des utilisateurs de l'Université de Floride du Nord et du King's College de Londres ont collaboré avec des scientifiques d'Argonne du groupe de nanophotonique pour montrer que des nanotiges d'or plasmoniques rapprochées produisent un changement de transmission ultrarapide lorsqu'elles sont éclairées par une impulsion optique de faible énergie.

Le comportement de commutation ultrarapide est dû au couplage fort entre les plasmons des nanotiges, qui sont des réponses collectives d'électrons libres de métaux qui sont entraînés par la lumière incidente.

La découverte clé est que le matériau de nanotige étroitement espacé présente une non-localité de la réponse optique, qui a une dépendance non linéaire inhabituellement forte de l'intensité lumineuse incidente.

Ces matériaux appartiennent à une nouvelle classe de « métamatériaux » – ceux dont les propriétés optiques et les réponses ne se produisent pas naturellement.

La modélisation électromagnétique par les collaborateurs de l'Université du Massachusetts confirme la réponse non locale du métamatériau plasmonique.