Anzitutto sembra giusto chiarire subito cosa si intende per plasmon, un concetto che forse non è largamente diffuso; si tratta di un quanto di oscillazione del plasma, così come un fotone è un quanto di oscillazione della luce. Sfruttando questi concetti, si pensa di poter superare le attuali limitazioni della litografia ottica, che attualmente è in grado di produrre chip a 45 nm, e sta cercando di arrivare a 32 nm.

Gli obiettivi prefissati si potranno ottenere con una litografia senza maschera: quest'ultima è una sorta di "negativo" del chip, costosa e ingombrante; inoltre, per ogni minimo cambiamento di layout, bisogna produrne una nuova. Una delle alternative è quella di incidere direttamente il silicio con un fascio di elettroni o di ioni; questa tecnica può raggiungere il limite di alcuni nanometri. L'utilizzo di un solo fascio risulta però lento e l'uso di più fasci in contemporanea porta a serie difficoltà perché i fasci, essendo elettricamente carichi, interagiscono tra di loro, penalizzando la focalizzazione e quindi la dimensione minima ottenibile.

La luce rappresenta un'altra possibilità: interagendo debolmente con sé stessa, potrebbe essere il candidato ideale per la litografia senza maschera. Sfortunatamente, essa non si focalizza molto bene: anche costruendo lenti molto buone, non si riesce a raggiungere la precisione voluta. Una terza opzione sembra essere quella più promettente, e coinvolge il campo della nanofotonica e del plasmon.

La luce può provocare l'oscillazione degli elettroni e, quando le condizioni sono quelle giuste, essi oscillano in gruppo, creando estesi campi elettrici a un centinaio di nm dalla superficie del metallo. A questo punto si può creare una lente, basata sui plasmon, di anelli metallici concentrici, che focalizza strettamente il fascio di luce. In un esperimento, condotto da alcuni ricercatori all'Università di Berkeley, si è raggiunta una precisione di 100 nm, ma si può arrivare anche a 5-10 nm.

Secondo Xiang Zhang — Professore di Mechanical Engineering all'Università della California e capo delle ricerche in questo campo — potremo vedere in futuro microprocessori 10 volte più piccoli di quelli attuali e, utilizzando le lenti plasmoniche, hard disk da 10 a 100 volte più capienti. Lo studio, in cui vengono illustrate le tecniche adottate e discussi i problemi ancora da superare, si può trovare sull'edizione online di Nature Nanotechnology e verrà stampato sull'edizione cartacea di dicembre.