Лазерный мир

Швейцарские ученые обнаружили, что золотые наноантенны могут так интенсивно фокусировать зеленое лазерное излучение, что вспышки флуоресценции от отдельных атомов, выходящих из состояния равновесия, можно наблюдать в реальном времени. Таких результатов не позволяли добиться даже методы электронной и рентгеновской микроскопии. Статья опубликована в журнале Nature Communications.

Так как отдельные атомы и молекулы в сотни раз меньше длины волны видимого света, наблюдать их динамику очень сложно, особенно, когда они включены в более крупные структуры. Для того, чтобы решить эту проблемы ученые разработали металлические наноантенны, концентрирующие свет в мельчайших объемах для усиления сигнала из этой же наноразмерной области.

Теперь исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны показали, что интенсивность света от зеленого лазера, попадающего на золотую наноантенну, локально увеличивается настолько, что выводит атомы золота из состояния равновесия, однако целостность конструкции сохраняется. Золотая наноантенна при этом усиливает очень слабый свет, вызванный этими переходами, делая его видимым невооруженным глазом. Таким образом, можно наблюдать оранжевые и красные вспышки флуоресценции, которые представляют сигналы атомов, изменяющих состояние.

«Такие явления атомного масштаба было бы трудно наблюдать в режиме реального времени даже с использованием очень сложных электронных или рентгеновских микроскопов. Так как кластеры атомов золота, излучающие вспышки света, расположены внутри очень сложной среды, состоящей из миллиардов других атомов», — говорит первый автор статьи Кристофер Галланд.

Открытие поднимает новые вопросы о механизмах, с помощью которых слабый зеленый свет воздействует на атомы золота. Ответ на них станет ключом использованию наноантенн не только в лабораториях, но и в различных практических приложениях.

Источник: https://inscience.news/ru/article/world-science/physics/6283