Нанолазеры смогут обойти дифракционный предел в микроскопии

Физики из Массачусетского технологического университета, Гарвардской Института Йозефа и медицинской школы Стефана (Словения) предложили новый метод чтобы обойти дифракционный предел в оптической микроскопии. Ученые внесли предложение применять в качестве красителя наночастицы, талантливые трудиться как лазеры. По словам авторов, методика может продемонстрировать себя наилучшим образом при изучении внутренних областей объемных образцов.

Изучение размещено в издании Physical Review Letters, коротко о нем информирует Physics.

Дифракционный предел появляется из-за волновой природы света — оптические совокупности не смогут сфокусировать свет в пятно, размер которого меньше, чем добрая половина длины волны. Вследствие этого простые оптические микроскопы не смогут «рассмотреть» объекты и различить подробности с размером в сто нанометров и менее. Существуют разные подходы чтобы обойти это ограничение — к примеру, сканирующая ближнепольная микроскопия.

В ней размер диафрагмы (отверстия, через которое проходит свет от примера) многократно меньше длины волны света. Ее альтернатива, лазерная конфокальная микроскопия, освещает только маленький участок примера лазером с маленькой длиной волны и фиксирует флуоресценцию красителя. 

Схема опыта по визуализации перовскитного нанолазера. Врез слева сверху — флуоресценция нанокристалла, генерация лазерного излучения и пятно лазера накачки. Справа сверху — электронная микрофотография нанокристалла перовскита. Sangyeon Cho et al. / PRL, 2016

Авторы новой работы внесли предложение применять в качестве красителя наночастицы иодида метиламмония-свинца, перовскитного материала, что сейчас разглядывают как перспективный компонент для солнечных батарей. Ученые синтезировали наностержни материала с диаметром 300–500 нанометров и длиной 3000–7000 нанометров. В таких объектов свет может неоднократно переотражаться — в следствии появляется обстановка, подобная накачке лазера. 

В опыте по визуализации физики применяли для накачки перовскитного кристалла лазерный свет с длиной волны 532 нанометра. Он формировал эллиптическое пятно на примере с диаметром в пара микрометров (2,4?9,5 микрометра). В то время, когда пятно лазера накачки попадало на нанокристалл, ученые фиксировали резкий всплеск лазерного свечения на длине волны в 775 нанометров.

отключение и Включение свечения зависело от интенсивности излучения, падавшего на кристалл — для запуска генерации лазерного света требовалось, дабы эта величина превосходила определенный порог. 

По словам физиков, подобная система способна достигнуть разрешения в 50 нанометров при применении достаточно небольших нанолазеров. В теории это разрешение возможно еще выше, в случае если применять в качестве генераторов лазерного свечения другие материалы, к примеру, квантовые точки, которые связаны с протеиновыми комплексами. 

Иодид метиламмония-свинца — смешанный неорганический-органический перовскит, отличающийся тем, что его весьма легко синтезировать. Вырастить кристаллы этого вещества возможно кроме того в пробирке, наряду с этим, как мы информировали ранее, их добротность при генерации лазерного света выше, чем у классических полупроводниковых лазеров на базе арсенида галлия.

Создатель: Владимир Королёв

Случайные записи:

• Американцы отправили группу роботов охотиться на подлодки
• Gs group вдохновил калининградских школьников на участие в juniorskills hi-tech и работу в области высоких технологий

Как обойти блокировку сайтов ВК, Яндекса, Одноклассников и Mail.ru в Украине

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Крио-электронная микроскопия: как увидеть больше

  Ведущие мировые эксперты поделились с молодыми петербургскими учеными опытом в области одной из самых передовых разработок клеточной и молекулярной…

• Нобелевскую премию по химии дали за флуоресцентную микроскопию высокого разрешения

  Работы Штефана Хелля, Эрика Бетцига и Уильяма Мернера разрешили рассмотреть в клетке отдельные молекулы. Дабы разглядеть клетку и её содержимое, мы…

• Исследователи добрались до квантового предела при помощи крошечного наноустройства

  Если вы пробуете настроиться на радиостанцию, передатчик которой находится весьма на большом растоянии, то сигнал данной радиостанции, в большинстве…

• И все-таки скорость света – не предел!

  Группа исследователей из центра Европейской организации по ядерным изучениям (The Euroopean Organizationfor Nuclear Research), совершила повторные…