能将信号放大数百万倍的光学天线

　美国莱斯大学（Rice University）的研究人员透露，他们已精确地完成光学天线（optical antenna）的特征化（characterized），可望利用实现单分子传感器（single-molecule sensor）以及其他的先进非线性光学应用。所谓的光学天线是利用激光在金属电极之间的次纳米等级能隙（gap）诱导量子穿隧，号称能将信号放大上百万倍。

能将信号放大数百万倍的光学天线

　　"天线是一种能与辐射互动的金属结构，并会因此产生振荡电压（oscillating voltage）。"莱斯大学教授Doug Natelson表示，"而在我们的案例中，电磁波就是光线（特别是实验所使用的785纳米波长），而且这些光波会让小型金属电极内的电子大量出现，在纳米能隙产生改变电压。在这个意义上，它实际上就是一种天线，但是针对光而非无线电波的天线。"

　　利用以上效应所制作的传感器，能通过控制电极间次纳米等级能隙的辐射强度来感应到单分子；根据莱斯大学研究人员的量测，这种精确度程度是比采用入射激光（incident laser）高出数十万甚至数百万倍。Natelson表示："举例来说，紧密排列的纳米粒子已被用来充分强化粒子间能隙的电场，并实现单分子拉曼光谱仪（Raman spectroscopy）。"

　　紧密排列的金属电极可扮演光学天线的角色，是因为它们的电子能用激光来激发，诱导出电浆子（plasmon）--也就是自由电子集体震荡--其短暂的电磁场是入射激光的数千倍，但遗憾的是，这些电厂很难量测与特征化。而现在Natelson 与博士候选人Dan Ward发现了一种相对较简单的方法，可量测光学天线的次纳米电极间的电场。

　　这是以扫描电子显微镜所看到的纳米能隙组件黄金电极影像，该组件在实验中用以捕捉并放大光线（图片来源：莱斯大学教授Natelson实验室）

　　研究人员是将电极冷却到80开（Kelvin，约-315华氏度），同时量测较低频率的电驱动电流，以及较高频率的光学驱动电流，推断出电压放大的倍数。

　　此图片描绘一对次纳米等级黄金电极内的电浆子，如何收集激光光线 （图片来源：莱斯大学教授Natelson实验室）