Сайт новостей

Интернациональная группа физиков предложила новый тип оптической линзы, которая позволяет получать в видимом свете изображение объектов рекордно малых размеров - наименее 100 нанометров. Статья ученых появилась в журнальчике Physical Review Letters, а ее препринт доступен на веб-сайте arXiv.org.

Открытый в 1873 году Эрнстом Аббе дифракционный предел устанавливает ограничение на размер объекта, изображение которого можно получить при помощи классической оптической системы - для видимого спектра этот предел составляет около 200 нанометров (внутренние структуры микробов, к примеру, имеют наименьшие размеры).

В рамках новейшей работы исследователи предложили схему линзы, которую они окрестили HIRES (High Index Resolution Enhancement by Scattering). В базе системы лежит слой фосфида галлия шириной 400 нанометров. Поверхность материала (верхний слой шириной всего несколько нанометров) была случайным образом хочет "испорчена" с помощью серной кислоты.

Физики проанализировали картину рассеивания, которую дает схожая линза. После чего с помощью компьютера они высчитали подходящие характеристики лазера, которым освещали объект, для получения снутри слоя галлия волнового фронта подходящей формы (в этом случае, сферической). При всем этом, меняя характеристики лазера, физики меняли расположения фокуса собственной линзы.

В качестве тестового объекта выступали золотые частички поперечником наименее 100 нанометров. Сканируя частички пару раз с помощью фокуса и анализируя собранные данные, исследователи получили изображение с разрешением около 97 нанометров.

В текущее время работы по созданию линз, способных преодолевать дифракционный предел. Так, к примеру, из так именуемых метаматериалов (материалы, в каких характеристики определяются в большей степени строением, а не составом), имеющих отрицательный коэффициент преломления, делают суперлинзы. Для их, в теории, дифракционного предела нет. Не считая этого есть успехи в разработке ближнепольных микроскопов, улавливающих стоячие электрические волны с экспоненциально убывающей в округи объекта интенсивностью.