分析工具设计螺旋形纳米天线

KatjaHöflich的HZB团队的纳米结构形状像开瓶器，由银制成。在数学上，这种纳米天线可以被视为形成螺旋的一维线，其特征在于诸如直径，长度，每单位长度的匝数和手性的参数。

纳米开瓶器对光非常敏感：根据频率和极化，它们可以强烈地增强它。因为螺旋天线具有手性，所以它们可以根据它们的旋向性(即它们的旋转)来选择光量子。这导致基于自旋量子数的信息技术中的新颖应用。另一种应用可以在传感器技术中检测低至单分子水平的手性分子种类。

通常，使用数值方法确定这种纳米天线与电磁场的相互作用。然而，每个螺旋几何形状需要新的数值上昂贵的计算。

Höflich及其团队第一次现在已经找到了解决问题的分析精确解决方案。“我们现在有一个公式告诉我们具有特定参数的纳米天线如何响应光线，”Höflich说。该分析描述可以用作设计工具，因为它指定了纳米螺旋所需的几何参数，以放大所需频率或极化的电磁场。

HZB研究人员通过使用直接电子束写入能够在电子显微镜中制造纳米天线。所述电子束首先在时间写入螺旋形碳结构中的一个点。随后用银涂覆该结构。这些银纳米天线的光学特性的实际测量结果与分析模型预测的计算特性非常一致。