“Нанофонарь” из ниобата калия

 


Одной из ключевых задач субмикронной оптики было создание настраиваемого источника когерентного лазерного излучения, который был бы устойчив при комнатной температуре и в биохимических условиях человеческого организма. На сегодняшний день продвинутые технологии поточечной визуализации, использующие рассеивающие зонды из оптоволокна, достигли пространственного разрешения до 20 нм.


Рис.Вискеры из ниобата калия, имеющие необычные нелинейные оптические свойства.

Вискеры имеют диаметр существенно меньший длины волны видимого света и имеют электронные и оптические свойства, делающие их идеальными для использования в субмикронной лазерной визуализации.

Ученые из национальной лаборатории Лоуренса Берлея в Калифорнии, Пейдонг Янг (Peidong Yang) и его коллеги, синтезировали вискеры из ниобата калия, KNbO3, имеющие необычные нелинейные оптические свойства. Они демонстрируют эффективную генерацию второй гармоники и служат в качестве конвертеров частоты, позволяя локально синтезировать широкую гамму цветов через генерацию и наложение излучений различных частот. Каждый вискер имеет диаметр около 100 нм и длину несколько микрометров. Такой вискер был подвешен в водном растворе с помощью лучей ИК лазера, служивших подобием пинцета. За счет своих нелинейных оптических свойств вискер способен преобразовывать ИК-излучение лазера в свет других частот, при этом преобразованное излучение возникает у одного конца вискера, подобно свету фонаря. Ученые сканировали этим “нанофонарем” объект и получили с помощью прибора с зарядовой связью изображение с разрешением в несколько десятков нанометров. Эта технология имеет огромное количество потенциальных применений в физике, химии и особенно биологии.

Нанотехнологическое сообщество "Нанометр"