Атом під прицілом лазера. Як вчені подолали межу дифракції світла

Причина була фундаментальною: світло вперто поводиться як хвиля, а таку хвилю фізично нереально«заштовхати» у пляму, меншу за її власну довжину. Ця стіна, яку назвали дифракційною межею, надійно замикала мікросвіт від людського ока. Але команда з Регенсбурзького університету вирішила, що правила можна переписати, пише Іnteresting Еngineering

Читайте также: Популярний редактор коду Notepad++ зламано

Фізики взяли стандартний лазер та металевий зонд із вістрям, гострим як лезо бритви. Результат приголомшив: їм вдалося вийти на роздільну здатність у 0,1 нанометра. Для розуміння — це фактично крок між атомами. Валентин Бергбауер, один із авторів цього прориву, не стримує емоцій: вони змусили оптику бачити речі, які в 100 тисяч разів дрібніші за межу можливостей звичайної лінзи.

Весь секрет успіху заховали на самому кінчику голки. Коли її наблизили до матеріалу на відстань, меншу за розмір одного атома, система видала несподівано потужний сигнал. Виявилося, що тут починає працювати чиста квантова фізика. Навіть без прямого контакту електрони починають«тунелювати» — перестрибувати через порожнечу між голкою та зразком. Світло лазера просто розгойдує цей потік частинок, змушуючи їх працювати як мікроскопічна антена.

«Нам більше не треба намагатися сфокусувати промінь у неможливу точку. Ми просто ловимо рух електронів, затиснутих у межах одного атома», — пояснює Бергбауер.

Читайте также: Екологічно та ефективно. Фінська піщана батарея нового покоління знижує витрати на енергію на 70%

Найбільш іронічно те, що для такої революції не знадобилися космічно дорогі імпульсні лазерні установки. Вчені обійшлися базовим обладнанням, а це означає, що вже скоро цей метод з’явиться в кожній другій лабораторії світу, назавжди змінивши наше уявлення про нанотехнології.