211service.com
Rekord-brydende superlinse smadrer diffraktionsgrænsen
Det må være 10 år siden, at John Pendry på Imperial College London fik ideen om superlinser. Indtil da havde fysikere troet, at opløsningen af alle linser var begrænset af et fænomen kaldet diffraktionsgrænsen, som holder på, at man ikke kan se noget mindre end omkring halvdelen af bølgelængden af det oplysende lys.
Det er sandt, hvis du ser på den udbredende komponent af lysbølger. Men lys registrerer også mindre underbølgelængdedetaljer i dets flygtige komponenter, som ikke forplanter sig. I hvert fald ikke normalt. Hvad Pendry viste var, at flygtige komponenter kan forplante sig i et materiale med et negativt brydningsindeks, og han påpegede, at en tynd film af sølv burde have de helt rigtige egenskaber.
Siden da har løbet stået på at bygge superlinser. I 2005 skabte Nicolas Fang ved University of Illinois i Urbana-Champaign en, der kunne optage detaljer så små som en sjettedel af en bølgelængde. Det var en væsentlig forbedring i forhold til diffraktionsgrænsen, men hvorfor ikke bedre?
Det viser sig, at sølvfilm, der kun er et par titusvis af nanometer tykke, er ekstremt vanskelige at lave. På denne skala har sølv en tendens til at klumpe sig til øer, som vand på plastik, hvilket gør filmen ret uregelmæssig. Dette reducerer dramatisk forsvindende bølgers evne til at forplante sig.
Nu har Fang og et par venner, inklusive Stan Williams ved HP Labs i Palo Alto, Californien, fundet ud af, hvordan man gør tynde sølvfilm glatte. Tricket er at dyrke sølvet på et lag germanium, som tvinger det til at danne en glat tynd film.
Dette nye objektiv er en kæmpe forbedring. Med en rekordstor opløsning på en tolvtedel af lysets bølgelængde åbner den op for et helt nyt billeddannelsesområde, når det udvides til det fjerne felt, en bedrift, der kan opnås ved at lime en korrugeret sølvoverflade oven på superlinsen, siger holdet.
Og større opløsning burde stadig være mulig: Den teoretiske grænse er en tyvendedel af en bølgelængde.
Fang og co afslutter med den dramatiske forudsigelse, at disse superlinser skulle gøre det muligt at filme molekyler i aktion i realtid med synligt lys.
Det burde være en imponerende film.
Ref: arxiv.org/abs/0906.1213 : Molecular Scale Imaging med en glat superlinse