Роберт Магнуссон, профессор электротехники и профессор наноэлектроники из Техасского института инструментов, является главным исследователем совместного соглашения на сумму 1,2 миллиона долларов с Военно-исследовательской лабораторией армии.

Нанофотонные устройства используются для формирования спектра света через фотонные решетки и резонанс, но их применение в основном ограничено короткими волнами. Исследовательская группа пытается разработать устройства, которые будут функционировать в длинноволновой инфракрасной спектральной зоне, которая является диапазоном, в котором выделяется тепловое излучение. Помимо технологии тепловидения, эти устройства могут быть использованы в датчиках для химического анализа, медицинской диагностики и мониторинга окружающей среды, среди других приложений.

«За прошедшие годы мы добились многих успехов в разработке фотонных устройств, и наша методология может быть действительно полезной в этом приложении», – сказал Магнуссон. «Необходимо разработать эту технологию, потому что существует дефицит оптических компонентов в длинноволновых инфракрасных диапазонах. Изменение частоты или длины волны в этой области требует, чтобы мы полностью изменили наши методы изготовления, и мы уже успешно сделали устройства под этим новым финансированием ».

Фотонные решетки представляют собой сборки, такие как нанопокрытые кремниевые пленки на стеклянных подложках или наборы нанопроводов, с противоположными преломляющими свойствами, которые настроены так, чтобы они могли захватывать, хранить и разряжать свет. Для новых более длинноволновых устройств Магнуссон разработает решетки с использованием германия, металлоидного элемента, который обладает свойствами полупроводника.

Дэниел Карни, недавний выпускник докторантуры UTA, эффективно создал устройства с более длинными волнами в Научно-исследовательском центре нанотехнологий при Институте Симадзу при университете, когда он был студентом в лаборатории Магнуссона. Магнуссон сказал, что он стремится адаптировать эти устройства, чтобы сделать их модифицируемыми для определенных длин волн. Из-за электрического или механического изменения структуры устройства выбранные длины волн отклоняются, в то время как полезные данные изображения передаются на оборудование обнаружения.

«Научно-исследовательский центр нанотехнологий при Институте Симадзу был очень важен для развития исследований Даниила и того, что мы пытаемся сделать с помощью исследовательской лаборатории армии», – сказал Магнуссон. «Объект стоит за экспериментальной реализацией многих ключевых открытий, которые мы делаем».

Магнуссон, Нилам Гупта из Военно-исследовательской лаборатории и Марк Миротник из Университета Делавэра сотрудничают в проведении исследований. По словам Питера Крауча, декана Инженерного колледжа, их проект является примером открытия, стимулируемого данными, одной из тем Стратегического плана ЮТА до 2020 года.

Как инженеры, мы всегда хотим оказывать влияние на общество. Исследования доктора Магнуссона были на переднем крае его области в течение многих лет, и его результаты внесли большой вклад в наши знания о фотонике. Это соглашение с Исследовательской лабораторией армии является прекрасной возможностью для создания устройств, которые будут оказывать влияние на долгие годы.

Питер Крауч, декан Инженерного колледжа, UTA

Магнуссон был вовлечен в фотонику на протяжении всей своей карьеры и создал множество технологий для устройств, многие из которых запатентованы. Он возглавляет группу устройств нанофотоники UTA, которая проводит теоретические и экспериментальные исследования в области периодических наноструктур, нанофотоники, нанолитографии, наноплазмоники, наноэлектроники и оптических био- и химических сенсоров. Его исследования помогли создать новую технологию платформы трансформирующего биосенсора, которая коммерциализируется компанией Resonant Sensors Inc., соучредителем которой он является

.

Магнуссон сумел собрать более 12 миллионов долларов США для финансирования исследований и пожертвований для UTA, став в 2008 году заведующим кафедрой наноэлектроники в Texas Instruments, опубликовал более 450 журнальных и конференционных работ и получил 35 выданных патентов и патентов, ожидающих рассмотрения.

Он – член Национальной академии изобретателей, один из 15 сотрудников NAI на факультете UTA, и пожизненный научный сотрудник Института электротехники и электроники. IEEE выбрал Магнуссона за его вклад в изобретение нового семейства нанофотонных устройств, которые используют свет в нанометровом масштабе. Его устройства используются в качестве перестраиваемых фильтров лазеров, биосенсоров и оптических компонентов.

Департамент электротехники ЮТА рад, что помимо Магнуссона есть несколько ведущих ученых в области фотоники:

• Вейдонг Чжоу работает с квантовыми датчиками для выявления заболеваний и опасных газов в воздухе, а также с системами на кристаллах для применения в здравоохранении.
• Михаил Васильев интересуется квантовой оптической связью для облегчения безопасной передачи данных и высокоэффективных интернет-соединений
• Алиса Сан работает с лазерами над созданием датчиков, которые обнаруживают опасные газы в воздухе, а также портативных датчиков, которые можно использовать для неинвазивного обнаружения рака и других заболеваний в кабинете врача.

Преподаватели кафедры проводят исследования во многих областях, таких как системы электропитания, радарные и беспроводные сенсорные сети, микросети, накопители энергии, датчики и робототехника, фотоника, преобразование и управление мощностью, беспилотные системы транспортных средств, имплантируемые датчики. и системы, человеческие качества, обработка сигналов и машинное обучение.