المجهر بالكشف عن أضواء النانو

أول قياس سطوع الحقول البصرية بالقرب من الجسيمات النانوية

رسم تخطيطي لمجهز المجال القريب من المجال البصري مع غلاف الذهب النانوي المرتبط بطرف من الألياف الزجاجية يمكن مسحه عبر سطح العينة. يتم قياس الاستقطاب بالقرب من المجال القريب المنتشر في الكرة. (أدناه) رسم توضيحي للاتجاه وسطوع المجال القريب البصري بالقرب من سطح معدني. © جامعة أولدنبورغ
قراءة بصوت عال

تم الآن قياس سطوع واتجاه الحقول البصرية بالقرب من الجسيمات النانوية الصغيرة لأول مرة بواسطة باحثين يستخدمون مجهرًا بصريًا جديدًا قريبًا من الحقل. أبلغ العلماء عن نتائجهم في مجلة Nature Photonics.

يقول أولدينبرجر: "لقد عرفنا بالفعل سطوع هذه الحقول القريبة ، لكن اتجاهها كان مخفيًا عننا في معظم الأحيان ، ولكن هذا أمر بالغ الأهمية لسلسلة كاملة من عمليات تحويل الطاقة في الهياكل النانوية ، سواء في الأجهزة الإلكترونية البصرية مثل الخلايا الشمسية أو المصابيح وكذلك في المستشعرات الحيوية الجديدة". العالم البروفيسور كريستوف ليناو ، الذي قاد هذه الدراسة مع زميله البروفيسور داي-سيك كيم من جامعة سيول الوطنية في كوريا.

من المعروف أن الضوء يتكون من الموجات الكهرومغناطيسية التي تنتشر بسرعة عالية عبر الفضاء ويمكن قياس اتجاه التذبذب ، الاستقطاب البصري ، بسهولة باستخدام بلورات المستقطب. بالقرب من الهياكل النانوية ، لأنها تلعب دورًا رئيسيًا في الفيزياء والكيمياء وعلوم المواد ، كل هذا مختلف تمامًا.

في مثل هذه الهياكل ذات أبعاد بضعة نانومتر - واحد نانومتر (نانومتر) هو واحد من المليار من المتر - يلتصق الضوء بالجسيمات النانوية كـ "مجال بصري قريب" ويتغير اتجاه الاستقطاب إلى حد كبير من مكان إلى آخر. نجحت مجموعة الأبحاث Oldenburg-Korean الآن في تطوير مجهر متجه قريب الحقل ، يمكن من خلاله تحديد اتجاه مجال الضوء لأول مرة.

رصاصة نانو الذهب في الاستخدام

يقول الفيزيائي الإسباني البروفيسور غارسيا فيدال ، الذي يتحدث في مجلة Nature Photonics عن عمل زملائه ، إن الحيلة بسيطة ولكنها ذكية. في المجهر المتجهي ، ينتشر الحقل البصري القريب من المجال على كرة نانوية صغيرة من الذهب ومن ثم يمكن استنتاج اتجاه الضوء المتناثر من اتجاه الحقل القريب. إذا تمسك الكرة الذهبية بنهاية طرف من الألياف الزجاجية ، فيمكن تسجيل صور مجهرية لاستقطاب الحقل القريب بدقة استبانة تبلغ حوالي 50 نانومتر. عرض

يستخدم الفيزيائيون في مجموعة العمل الجديدة Ultrafast Nano-Optics في معهد الفيزياء بجامعة أولدنبورغ التكنولوجيا الحديثة لفهم أفضل للبصريات الضوئية القريبة من الحقول النانوية المعدنية وأشباه الموصلات ولتطوير ليزر نانو جديد منها.

(idw - جامعة أولدنبورغ ، 15.02.2007 - DLO)