Этот эффект используют в микроскопах ближнего поля. В них остро заточенный световод с отверстием на конце
сканирует образец, находясь от него на расстоянии меньше длины световой волны. Если фотоны туннелируют в образец, то
отражение от конца световода слегка уменьшается и регистрируется аппаратурой. Так можно "рассмотреть" детали много
меньше длины световой волны, обойдя дифракционный предел. Однако эта технология дорога и по многим параметрам
проигрывает атомно-силовым микроскопам.
Новый пик интереса к технологиям ближнего поля возник на рубеже
тысячелетий с появлением метаматериалов с отрицательным показателем преломления. Они позволяют усиливать компоненты
нераспространяющихся волн и "фокусировать" их вблизи своей поверхности, но сильно страдают от потерь, поглощая слишком
много энергии поля. Есть и ряд других экзотических предложений, однако большинство из них очень трудно реализовать на
практике.
В новом методе ученые предложили использовать для дополнительной фокусировки ближнего поля тонкий
экран с несколькими щелями специально подобранной формы. Щели прорезаны так, чтобы волны ближнего поля от них в сумме
давали более резкий фокус. Например, в экспериментах с радиоволнами частотой 10 ГГц и длиной волны три сантиметра
использовали стальной экран толщиной 0,15 мм с центральной щелью 13,2х1,2 мм и двумя сателлитами
17х0,6 мм по бокам на расстоянии 3 мм от центральной щели. Экран облучали плоской волной, которая
фокусировалась в пятно размером 5,2 мм на расстоянии 4,5 мм за экраном. Эксперименты подтвердили теорию,
предсказывающую, что большее количество подходящих щелей позволит добиться еще лучшей фокусировки.
Та же картина
должна наблюдаться и в оптическом диапазоне, хотя тут толщина экрана и ширина щелей должна составлять лишь десятки
нанометров. Кроме того, задача осложняется необходимостью учета и компенсации потерь на поглощение света плазмонами
металла.
Пока неясно, удастся ли приспособить этот метод для фокусировки света при производстве чипов с помощью
традиционной фотолитографии и сможет ли он конкурировать с альтернативными технологиями. Многое еще предстоит проверить
в экспериментах. Однако уже нет сомнений, что такое простое и эффективное решение найдет множество практических
приложений. ГА
Броненосцы в потемках
Уже почти два десятка лет сотрудники журнала "Анналы
невероятных исследований" (www.improb.com) ведут непримиримую борьбу с занудами, убежденными в том, что наука - это
монотонное и тоскливое занятие. Результат налицо: ежегодно вручаемая ими "Шнобелевская премия" (Ig Nobel Prize) известна
миру не меньше, чем ее прославленная прародительница. Каждый раз в преддверии раздачи самых престижных научных "слонов"
мир с замиранием сердца ждет оглашения имен очередных кавалеров "шнобелевки", чьи забавные изыскания способны рассмешить
самое неулыбчивое научное светило. Не стал исключением и нынешний октябрь, принесший очередное, восемнадцатое,
пополнение в сонм лауреатов.
