23:55 2021年01月24日
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來自托木斯克理工大學、聖彼得堡國立信息技術機械與光學大學、托木斯克國立大學、班戈大學(英國)和本·古里安大學(以色列)的科學家們合作將光線變成「光子鈎」,它可以移動微型物體,並幫助獲得超高分辨率的影像。研究數據公佈在Optics Letters和ScientificReports上。

電介質顆粒的光散射任務已有很長的歷史。2004年,科學家們展示了,在粒子大小和折射率一定值的情況下,粒子陰影表面上的內部焦點會移動到其邊緣,形成高度局域化的電磁場。

這種"光子射流"具有典型的橫向尺寸(小於光波繞射的極限),所以借助它可以獲得超高分辨率。

"我們成功地獲得了一種新型曲線光束,並在來自對稱性被破壞的電介質顆粒的光子射流基礎上,為其創造原理申請了專利。為了在實驗中產生光束,使用了具有對接稜柱的立方體顆粒。當輻射落在粒子的末端時,在其稜面和內部發生著繞射。結果是,在粒子出口處產生了彎曲的光束。"托木斯克理工大學電子工程系教授伊戈爾·米寧解釋道。

科學家們已經考慮了"光子鈎"的一個有趣的應用:它允許在光線壓力下移動納米顆粒和微小物體(例如細菌),繞過障礙並通過它移動它們。

伊戈爾·米寧指出,"對於必須控制細胞的生物學、醫學、創造新材料的領域而言,這是非常有前景的。"

這種射線將可在研究微生物和納米世界物體時得到應用,以前操控這些物體受到很大阻礙。與需要繁瑣複雜設備的光線不同,"光子鈎"只需使用激光和普通玻璃納米顆粒就可獲得。

托木斯克理工大學是"5-100項目"提高大學競爭力聯邦計劃的參與方,項目目標是支持和發展迫切科學研究,創建現代教育計劃,建立和促進大學科學與工業合作夥伴之間的有效互動。"5-100項目"的任務是提高俄羅斯高等教育競爭力和加強俄羅斯高校研究潛力。

 

關鍵詞
研究, 科學, 鈎子, 俄羅斯
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