Исследователи из Австралийского национального университета используют наноразмерные резонаторы для создания источников света, предназначенных для изучения крошечных объектов. Технология может применяться в медицинских исследованиях и полупроводниковой промышленности.
Обычные световые микроскопы способны изучать только объекты размером не более одной десятимиллионной метра, объясняют ученые. Для более сложных исследований требуется использовать микроскопию сверхвысокого разрешения или электронную микроскопию — дорогие и медленные технологии.
Исследователи используют резонаторы, чтобы повысить частоту колебаний света в оптическом микроскопе и соответственно наблюдать за объектами меньшего размера. Лучи света, которые мы воспринимаем как разные цвета радуги, представляют собой электромагнитные волны, колеблющиеся с разной частотой: от низкой (красный) до высокой (фиолетовый).
Изменение частоты излучения с помощью резонатора. Изображение: Anastasiia Zalogina et al., Science Advances
Исследователи предлагают увеличивать частоту до экстремального ультрафиолета: волны с такой высокой частотой обладают меньшей длиной и соответственно могут «показывать» крошечные объекты. В серии экспериментов исследователи продемонстрировали, что крошечный резонатор заданной формы из арсенида алюминия-галлия (AlGaAs) до семи раз увеличивали частоту излучения, фиксируемого камерами и другими приборами.
Исследователи отмечают, что эти источники крайнего ультрафиолетового излучения можно использовать, например, в полупроводниковой промышленности. При производстве крошечных чипов они могут в режиме реального времени контролировать и диагностировать любые проблемы. Кроме того, с их помощью можно изучать строение клеток, вирусов и других крошечных биологических структур.
