Absorção Colossal de Moléculas Dentro de Nanoantenas de Terahertz Únicas

Moléculas têm seções transversais de absorção extremamente pequenas na faixa de terahertz, mesmo sob condições ressonantes, o que limita severamente sua detectabilidade, muitas vezes exigindo dezenas de miligramas. Demonstramos que nanoantenas projetadas para a faixa de terahertz resolvem o problema da pequena seção transversal molecular. O ambiente eletromagnético extremamente assimétrico dentro da antena de fenda, que encontra o campo elétrico sendo amplificado em mil vezes com o campo magnético mudando pouco, força a seção transversal molecular a ser aumentada em >10(3) acompanhada por um coeficiente de absorção colossal de ~170.000 cm(-1). Dezenas de nanogramas de pequenas moléculas, como 1,3,5-trinitroperhidro-1,3,5-triazina (RDX) e lactose, despejadas sobre uma área de 10 mm(2), com apenas dezenas de femtogramas de moléculas dentro da única nanoslot, podem ser facilmente detectadas. Nosso trabalho permite a detecção de moléculas químicas e biológicas em quantidades ultrapequenas na faixa de terahertz.