В России произошло пять землетрясений

Хакан Фидан обсудил с Аббасом Арагчи процессы в Сирии

Зеленский озвучил дату следующего раунда переговоров между Россией и Украиной

США впервые за 17 лет разместили ядерное оружие в Великобритании

Все новости

© 2004 - 2024 Все права защищены.

Технология

Главная
Технология

Новый метод ULA-SNOM позволяет различать объекты размером до 1 нанометра

21 июля 2025

19:32

Международная группа ученых разработала метод визуализации ULA-SNOM, который позволяет оптическим микроскопам различать объекты размером до 1 нанометра.

Как сообщает Vеsti.az со ссылкой на журнал Science Advances, это открытие решает одну из главных проблем традиционной оптики, известную как дифракционный предел, и открывает новые возможности для материаловедения, электроники и квантовой физики.

Современные оптические микроскопы, несмотря на свою мощность, не могут точно наблюдать объекты размером менее 200 нанометров. Это ограничение не позволяло ученым исследовать взаимодействие света с отдельными атомами и молекулами. Новый метод ULA-SNOM использует сканирующую ближнепольную оптическую микроскопию с сверхнизкой амплитудой колебаний зонда, что позволяет достигать разрешения на уровне атомов.

Для преодоления ограничений традиционной оптики исследователи применили технику сканирующей ближнепольной оптической микроскопии рассеивающего типа (s-SNOM). В этой методике металлическое острие, освещаемое лазером, сканирует поверхность материала. Обычно такие установки достигают разрешения 10-100 нанометров, но новый метод позволяет уменьшить амплитуду колебаний острия до 0,5-1 нанометра — уровня, соответствующего ширине всего трех атомов.

Особенность нового подхода заключается в том, что такие малые колебания достаточно велики для регистрации оптических сигналов, но при этом минимизируют шум и сохраняют высокое разрешение. Острие из полированного серебра было изготовлено с высокой точностью с помощью сфокусированного ионного пучка, что позволило создать стабильную поверхность.

В ходе экспериментов ученые использовали красный лазер с длиной волны 633 нанометра и мощностью 6 милливатт, создавая плазмонную полость — маленький карман света, который взаимодействует с атомами на уровне отдельных молекул. Для обеспечения стабильности эксперимента работы проводились при сверхнизкой температуре -265°C и в сверхвысоком вакууме, что исключало внешние вибрации и загрязнения.

Одним из ярких примеров применения метода стала визуализация кремниевых островков толщиной всего в один атом, расположенных на поверхности серебра. Новый микроскоп смог четко различить границу между кремнием и серебром, а также продемонстрировать, как каждый из этих материалов реагирует на свет.

ULA-SNOM дает возможность исследовать оптические свойства материалов на атомарном уровне и может существенно повлиять на проектирование наноструктур в электронике, создание новых фотонных материалов и даже улучшение солнечных элементов, которые поглощают свет с большей эффективностью.