Способ наблюдения за атомами с помощью наноантенн нашли ученые Лозанны

Возможность наблюдения явлений в атомарном масштабе с помощью наноантенн нашли ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны EPFL, 21 мая сообщает журнал Nature Communications.

Поскольку отдельные атомы или молекулы в 100–1000 раз меньше длины волны видимого света, трудно собрать информацию об их динамике, особенно когда они находятся в составе твердых тел.

Пытаясь обойти это ограничение, исследователи разрабатывают металлические наноантенны, которые концентрируют свет в микрообъеме. Это позволяет значительно усилить любой сигнал, поступающий из одной и той же наноразмерной области. Наноантенны являются основой наноплазмоники — области, которая охватывает разработку биосенсоров, фотохимию, аккумуляторов солнечной энергии и фотонику.

Теперь исследователи обнаружили, что при излучении зеленого лазерного света на золотую наноантенну его интенсивность локально увеличивается до такой степени, что он «выбивает» атомы золота из их равновесных положений, не повреждая при этом общей структуры. Золотая наноантенна также усиливает очень слабый свет, рассеянный вновь образовавшимися атомными дефектами, делая его видимым невооруженным глазом.

Таким образом, этот наноразмерный «танец» атомов можно наблюдать в виде оранжевых и красных вспышек флуоресценции, которые являются сигнатурами атомов, претерпевающих перестройки.

«Такие явления атомного масштаба было бы трудно наблюдать на месте, даже с помощью очень сложных электронных или рентгеновских микроскопов, потому что скопления атомов золота, испускающих вспышки света, скрыты внутри сложной среды среди миллиардов других атомов», — говорит Галланд из EPFL.

Это открытие позволит создать новые инструменты для наблюдения точных микроскопических механизмов.