Sur une période de cinq ans, Alexander Dmitriev et son équipe de recherche à Chalmers se chargeront d'une tâche jusqu'à présent jugée impossible :créer une forte interaction entre la lumière et les champs magnétiques et déterminer les moyens de contrôler la lumière avec le magnétisme à l'échelle nanométrique. Le projet Harnessing light and spins through plasmons dans le cadre du projet à l'échelle nanométrique a reçu près de 38 millions de SEK de la Fondation Knut et Alice Wallenberg, et peut éventuellement conduire à des moyens plus efficaces de traiter et de stocker des informations avec la lumière et de créer différents types d'éléments optiques.
"L'ensemble du domaine est encore assez méconnu, et nous sommes l'une des rares équipes de recherche au monde à étudier spécifiquement la lumière en tant que résonances nanoplasmoniques combinées à des nanostructures magnétiques, " dit Alexandre Dmitriev, professeur agrégé de physique à Chalmers.
Pendant longtemps, il a été jugé impossible de combiner lumière et magnétisme en raison d'un écart de fréquence où la lumière se déplace 10, 000 fois plus vite que le magnétisme réagit, ce qui signifie qu'ils ne se sentent pas et ne peuvent pas s'intégrer. En capturant la lumière dans ce qu'on appelle des nanoantennes, qui sont construits sur une surface, il est possible que les deux interagissent à l'échelle nanométrique. Il y a des nanoplasmons dans cette surface artificiellement créée de nanoantennes - en d'autres termes de petites unités d'électrons qui, lorsqu'elles sont exposées à la lumière visible, se déplacent ou oscillent collectivement et créent ainsi des champs électromagnétiques accrus et localisés qui peuvent ensuite être connectés à des matériaux magnétiques via différents types d'effets magnéto-optiques.
Nous voulons essayer de forcer la lumière à devenir orientable en utilisant le magnétisme, et vice versa, et ainsi éliminer l'écart de fréquence, " dit Alexandre Dmitriev.
Composants optiques orientables
Lorsque le projet se termine dans cinq ans, l'équipe espère avoir acquis une compréhension fondamentale du domaine et être mieux équipée pour construire les nanostructures spécifiques nécessaires pour atteindre les propriétés souhaitées. En rassemblant des équipes de recherche de renommée internationale de Chalmers et des universités d'Uppsala et de Göteborg, il sera possible d'utiliser l'expertise au sein de la physique théorique et expérimentale en nanoplasmonique, nanomagnétisme et spintronique. Cependant, même si le projet a un caractère purement fondamental, Alexander Dmitriev voit des domaines d'application clairs où il sera, espérons-le, possible d'utiliser les méthodes à l'avenir.
"Cette technologie pourrait permettre des composants optiques orientables et adaptables qui ne sont pas facilement contrôlés avec du courant électrique, par exemple des hologrammes tridimensionnels qui se déplacent en temps réel. Grâce à l'interaction renforcée que nous souhaitons créer entre la lumière et le magnétisme à l'échelle nanométrique, il sera possible d'utiliser des champs magnétiques de faible intensité similaires à ceux que l'on trouve dans les aimants de réfrigérateur ordinaires, et ce sera rapide, économe en énergie et facile à intégrer à l'électronique.
