Jak działa światło? Jak można nim sterować? W jaki sposób oddziałuje ono z materią? Czy istnieje metoda, która umożliwia zbadanie pojedynczych cząstek? Odpowiedzi na te i wiele więcej pytań z fotoniki szukają naukowcy na całym świecie. Zespół fizyków z Uniwersytetu Ottawy w Kanadzie, Uniwersytetu PSL w Paryżu, oraz Imperial College of London podzielił się w czasopiśmie w Nature: Light Science & Applications swoim najnowszym odkryciem dotyczącym metody pomiary wzmocnienia interakcji światła w nanoskali.
Czytaj też: Ta zasilana światłem słonecznym siatka ma tyle zastosowań, że aż nie wiadomo, od czego zacząć
Naukowcy zastosowali niezwykle niszową i wysublimowany sposób, w którym główną rolę pełniły tzw. nanoanteny ze szczeliną dielektryczną. Te struktury zostały zaprojektowane z fosforku galu (GaP). Głównym powodem tego był fakt, że ten związek charakteryzuje się wysokim współczynnikiem załamania światła i niskimi stratami optycznymi.
Badania nad światłem były prowadzone w nanoskali. Naukowcom udało się dokonać ważnych pomiarów
Prace naukowe skupiały się wokół prób precyzyjnego pomiaru interakcji światła z nanostrukturami. Pojedyncze cząsteczki były tutaj wykorzystywane jako sondy, dzięki którym zaobserwowano oraz, co ważniejsze, pomierzono ilościowo wzmocnienie interakcji światła. Użyto w tym celu mikroskopu obrazującego czas życia fluorescencji pojedynczej cząsteczki (ang. single-molecule fluorescence lifetime imaging microscopy, smFLIM).
Czytaj też: Te kryształy czasu robią ze światłem coś imponującego. Właśnie poznaliśmy nowe fakty na ich temat
Jest to niezwykle przełomowe odkrycie, ponieważ pierwszy raz udało się dokonać pomiarów w skali jednej cząsteczki! Przełom ten, zdaniem autorów badań, jest potężnym krokiem naprzód w pracach nad rozwojem nanofotoniki.
Czytaj też: Drożdże napędzane światłem. Czy to już rewolucja, czy dopiero krok w jej kierunku?
Cenna wiedza na temat tego, jak zachowuje się światło, ma kluczowe znaczenie w dziedzinach, gdzie istotne jest kontrolowanie jego w bardzo małej skali. Mamy tutaj na myśli chociażby medycynę (w tym prace nad bioczujnikami i innymi urządzeniami diagnostycznymi) i fizykę kwantową m.in. w zakresie obliczeń kwantowych.
