Rekords Superlens samazina difrakcijas robežu

Jāpaiet 10 gadiem, kopš Džons Pendrijs no Londonas Imperiālās koledžas izdomāja ideju par superlēcām. Līdz tam fiziķi bija domājuši, ka visu lēcu izšķirtspēju ierobežo parādība, ko sauc par difrakcijas robežu, kas liecina, ka jūs nevarat redzēt neko mazāku par apmēram pusi no apgaismojošās gaismas viļņa garuma.

Tā ir taisnība, ja paskatās uz gaismas viļņu izplatīšanās komponentu. Taču gaisma reģistrē arī mazākas apakšviļņa garuma detaļas savos izgaistošos komponentos, kas neizplatās. Vismaz ne parasti. Pendrijs parādīja, ka izgaistošie komponenti var izplatīties materiālā ar negatīvu refrakcijas koeficientu, un viņš norādīja, ka plānai sudraba kārtiņai vajadzētu būt ar pareizajām īpašībām.

Kopš tā laika sacīkstes ir notikušas, lai izveidotu superobjektīvus. 2005. gadā Nikolass Fangs no Ilinoisas Universitātes Urbana-Champaign izveidoja tādu, kas varētu ierakstīt tik mazu informāciju kā viena sestā daļa no viļņa garuma. Tas bija būtisks uzlabojums salīdzinājumā ar difrakcijas robežu, bet kāpēc gan ne labāk?

Izrādās, tikai dažu desmitu nanometru biezas sudraba plēves ir ārkārtīgi grūti izgatavot. Šajā mērogā sudrabam ir tendence salipt salās, piemēram, ūdens uz plastmasas, padarot plēvi diezgan neregulāru. Tas ievērojami samazina izgaistošu viļņu spēju izplatīties.

Tagad Fangs un daži draugi, tostarp Stens Viljamss no HP Labs, Palo Alto, Kalifornijā, ir izstrādājuši, kā padarīt plānās sudraba plēves gludas. Triks ir audzēt sudrabu uz germānija slāņa, kas liek tam izveidot gludu plānu plēvi.

Šis jaunais objektīvs ir milzīgs uzlabojums. Ar rekordlielu izšķirtspēju, kas ir viena divpadsmitā daļa no gaismas viļņa garuma, tas paver pilnīgi jaunu attēlveidošanas apgabalu, kad tas tiek paplašināts līdz tālajam laukam, un to var panākt, uzlīmējot rievotu sudraba virsmu virs superlēcas. saka komanda.

Un joprojām vajadzētu būt iespējamai lielākai izšķirtspējai: teorētiskā robeža ir viena divdesmitā daļa no viļņa garuma.

Fangs un co secina ar dramatisku prognozi, ka šīm superlēcām vajadzētu nodrošināt iespēju filmēt molekulas darbībā reāllaikā ar redzamu gaismu.

Tai vajadzētu būt vienai iespaidīgai filmai.

Atsauce: arxiv.org/abs/0906.1213 : Molekulārā mēroga attēlveidošana ar gludu superobjektīvu

paslēpties