Onderzoekers van het FOM-instituut AMOLF en het California Institute of Technology hebben een nieuwe methode ontdekt voor het genereren van elektrische spanning met licht: het ‘plasmo-elektrisch effect’. Met behulp van minutieus ontworpen metalen nanocircuits konden zij licht effectief invangen en omzetten in een elektrische spanning van 100 millivolt.

Kleine deeltjes van edelmetalen zoals koper, zilver en goud, staan bekend om hun kleurrijke spectra wanneer ze worden verlicht. Het licht dat op deze deeltjes schijnt, wordt omgezet in plasmonen: trillingen van de vrije elektronen in het metaal. Dat leidt tot sterke absorptie en verstrooiing van bepaalde kleuren van het licht. Het AMOLF-Caltechteam onderzocht dit lichtabsorptieproces in metalen nanocircuits, samengesteld uit een vierkant rooster van minuscule gaatjes met een diameter van 100 nanometer in een dunne gouden film. Deze gaatjesroosters vertonen heldere plasmon-resonanties, waarvan de afstand tussen de gaatjes de kleur bepaalt. Wanneer deze circuits met een laser worden belicht en de kleur van het licht geleidelijk verandert van blauw naar rood, ontstaat eerst een negatieve spanning (-100 millivolt, blauw licht) en vervolgens een positieve spanning (+100 millivolt, rood licht).

De onderzoeksresultaten werden op 30 oktober 2014 in het tijdschrift Science gepubliceerd.

Illustratie: Amolf/Tremani