02:10 2020年12月02日
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来自托木斯克理工大学、圣彼得堡国立信息技术机械与光学大学、托木斯克国立大学、班戈大学(英国)和本·古里安大学(以色列)的科学家们合作将光线变成“光子钩”,它可以移动微型物体,并帮助获得超高分辨率的影像。研究数据公布在Optics Letters和ScientificReports上。

电介质颗粒的光散射任务已有很长的历史。2004年,科学家们展示了,在粒子大小和折射率一定值的情况下,粒子阴影表面上的内部焦点会移动到其边缘,形成高度局域化的电磁场。

这种"光子射流"具有典型的横向尺寸(小于光波绕射的极限),所以借助它可以获得超高分辨率。

"我们成功地获得了一种新型曲线光束,并在来自对称性被破坏的电介质颗粒的光子射流基础上,为其创造原理申请了专利。为了在实验中产生光束,使用了具有对接棱柱的立方体颗粒。当辐射落在粒子的末端时,在其棱面和内部发生着绕射。结果是,在粒子出口处产生了弯曲的光束。"托木斯克理工大学电子工程系教授伊戈尔·米宁解释道。

科学家们已经考虑了"光子钩"的一个有趣的应用:它允许在光线压力下移动纳米颗粒和微小物体(例如细菌),绕过障碍并通过它移动它们。

伊戈尔·米宁指出,"对于必须控制细胞的生物学、医学、创造新材料的领域而言,这是非常有前景的。"

这种射线将可在研究微生物和纳米世界物体时得到应用,以前操控这些物体受到很大阻碍。与需要繁琐复杂设备的光线不同,"光子钩"只需使用激光和普通玻璃纳米颗粒就可获得。

托木斯克理工大学是"5-100项目"提高大学竞争力联邦计划的参与方,项目目标是支持和发展迫切科学研究,创建现代教育计划,建立和促进大学科学与工业合作伙伴之间的有效互动。"5-100项目"的任务是提高俄罗斯高等教育竞争力和加强俄罗斯高校研究潜力。

 

关键词
研究, 科学, 钩子, 俄罗斯
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