Что происходит, когда квантовая точка смотрится в зеркало

Нобелевскую премию по химии в 2014 году вручили за важное открытие в области микроскопии, которое позволяет значительно улучшить пространственное разрешение.

Инновация, которая привела к нанометровому разрешению, стала возможной благодаря достаточно маленькому источнику освещения, а также помещению этого источника очень близко к визуализируемому объекту. Одна из проблем, сопряженных с данным подходом, состоит в том, что в подобной близости источник и объект могут взаимодействовать друг с другом, размывая изображение. Новое исследование показало, как можно сделать наноскопию еще более четкой за счет лучшего расположения источника света.

Предел дифракции

Обычная микроскопия ограничена дифракцией света вокруг объектов. А потому, когда световая волна из источника ударяет объект, волна несколько рассеивается. Это рассеивание ограничивает пространственное разрешение обычного микроскопа не более чем на половину длины волны используемого света. Дифракция видимого света ограничивает разрешение не более чем на несколько сотен нанометров.

Как в этом случае микроскопия, используя видимый свет, достигает разрешения вплоть до нескольких нанометров? Используя крошечные источники света, которые не больше нескольких нанометров в диаметре. Примерами таких типов источников света служат флуоресцентные молекулы, наночастицы и квантовые точки. В своей работе ученые применили квантовые точки — крошечные кристаллы полупроводникового материала, способные излучать отдельные фотоны света. Если подобные источники света поместить достаточно близко к целевому объекту, нанометровые особенности можно считать решенными. Такой тип микроскопии под названием «суперразрешающая визуализация» преодолевает стандартный предел дифракции.

Искажение изображения

Исследователи провели наноскопические разметки профайла электромагнитного поля вокруг серебряных нанопроводов, поместив поблизости квантовые точки (источники освещения). Выяснилось, что субволновая визуализация, страдающая от фундаментальной проблемы, а именно отраженного диполя, вызванного на поверхности нанопровода, искажает значение реального положения квантовой точки. Эта неопределенность в положении квантовой точки преобразуется напрямую в искажение измерения электромагнитного поля объекта.

Искажение следует из факта, согласно которому электрический заряд, помещенный у металлической поверхности, сгенерирует электрическое поле, какое было бы, если бы ниже поверхности был расположен призрачный отрицательный заряд на том же удалении, что и оригинальный заряд выше этой поверхности. Это похоже на зеркальное отображение, которое мы видим в зеркале; зеркальный объект кажется удаленным от зеркала настолько же, что и оригинальный.

Если у квантовой точки нет чистого электрического заряда, но есть чистый электрический диполь, небольшое смещение положительного и отрицательного заряда в точке.

Таким образом, когда квантовая точка приближается к нанопроводу, провод создает «образ» электрического диполя, эмиссия которого может столкнуться с собственной эмиссией точки. Поскольку измеренный свет от точки является субстанцией процесса визуализации, наличие света, исходящего от отраженного диполя, может столкнуться со светом, исходящим непосредственно от точки. Это искажает воспринимаемую позицию точки на значение, которое в 10 раз выше ожидаемой пространственной точности техники визуализации.

Эксперимент ученых позволил успешно измерить эффект изображения-диполя и должным образом показал, что этот эффект можно корректировать в соответствующих обстоятельствах. Итоговая работа обеспечит более точную карту электромагнитных полей, окружающих нанопровод.

Результаты опубликованы в издании Nature Communications.

Ссылка по теме: http://jqi.umd.edu/news/sharper-nanoscopy-0

20.03.2015




Нано



Ученые придумали, как усилить свойства композитовУченые придумали, как усилить свойства композитов

Материаловеды из политехнического институ...

Носимую электронику больше не будут клеить на тканьНосимую электронику больше не будут клеить на тка...

Стремление создать доступную, прочную и м...

Поляризованный свет необычно влияет на золотые наночастицыПоляризованный свет необычно влияет на золотые на...

Ученые из университета Райса в ходе ...

Светящиеся растения из Аватара появятся на ЗемлеСветящиеся растения из Аватара появятся на Земле

Все помнят эти удивительные люминесцентны...

Создан нанолазер, который меняет цвет как хамелеонСоздан нанолазер, который меняет цвет как хамелео

Новинка позволит продвинуться в области г...

Разработана искусственная кожа на основе графенаРазработана искусственная кожа на основе графена

Исследователям из Университета Глазго уда...

Печатные электронные устройства сделают вечнымиПечатные электронные устройства сделают вечными

Группа инженеров из Калифорнийского униве...

Графен поможет выращивать уникальные двумерные полупроводникиГрафен поможет выращивать уникальные двумерные по...

Новый метод производства позволит получать дву

Молекулы Лего помогли ученым усовершенствовать ультразвукМолекулы Лего помогли ученым усовершенствовать ул...

Во всем мире ультразвуковая визуализация приме...

Эффективность не измеряется измерениямиЭффективность не измеряется измерениями

В это сложно поверить, но не вс...

Самосборку нанокристаллов можно увидеть вживуюСамосборку нанокристаллов можно увидеть вживую

Превращение простых коллоидных частиц &md...

Самое маленькое в мире радио вибрирует в унисон с волнойСамое маленькое в мире радио вибрирует в унисон с...

Физики из Калифорнийского университета в&...

Создан очень гибкий и эластичный материал из нанотрубокСоздан очень гибкий и эластичный материал из нано...

Китайские ученые создали инновационный материа...

Покрытие из нанолент защитит самолеты от наледи и молнийПокрытие из нанолент защитит самолеты от наледи и...

Тонкое покрытие, состоящее из нанолент гр...

Теплопроводностью можно управлять с помощью наноструктурТеплопроводностью можно управлять с помощью нанос...

Теплопроводность — знакомое каждому...

Белый графен поможет раскрыть потенциал черного графенаБелый графен поможет раскрыть потенциал черного г...

Изготовление идеального монослоя так назы...

Создана наносубмарина с ультрафиолетовым приводомСоздана наносубмарина с ультрафиолетовым приводом

Наносубмарины хотя и не совсем готов...

Для повышения предела чувствительности спектроскопии ученые смяли наночастицыДля повышения предела чувствительности спектроско...

Увеличив площадь поверхности графен-золотых на...

Казанские ученые представили нанокомпозит исключительно для наружного примененияКазанские ученые представили нанокомпозит исключи...

Публикация исследователей из Казани и&nbs...

Генераторы углеродных нанотрубок давно среди насГенераторы углеродных нанотрубок давно среди нас

Ученые предположили, что, возможно, автомобили...

Доказана возможность использования наноколец в солнечных батареяхДоказана возможность использования наноколец в со...

Когда Рамеш Джасти начал изготавливать крошечн...

Созданы моторчики, которые заводятся от обычного светаСозданы моторчики, которые заводятся от обычного ...

Удивительно, но это факт: чтобы акти...

Совершен прорыв в области левитирования нанообъектовСовершен прорыв в области левитирования нанообъек...

Исследователи из Рочестера впервые добили

Открыт синтез нового наноматериалаОткрыт синтез нового наноматериала

Сотрудники технического университета Луизианы ...

Как наноцентр помогает ученым улучшать мирКак наноцентр помогает ученым улучшать мир

Вот уже год Центр нанотехнологий Рес...

Ученые намерены масштабировать производство диэлектриков для хранения энергииУченые намерены масштабировать производство диэле...

Простые в изготовлении, дешевые, легкие, ...

Покрытые графеном конденсоры увеличивают эффективность электростанцийПокрытые графеном конденсоры увеличивают эффектив...

Большинство электростанций в мире, работа...

Впервые точно измерены взаимодействия атомов и углеродных поверхностейВпервые точно измерены взаимодействия атомов и уг...

Физики из университета Вашингтона провели...

Материалы со сменой фазы подразумевают обширный спектр примененияМатериалы со сменой фазы подразумевают обширный с...

Ученые из Брукхэйвенской национальной лаб...

Поиск на сайте

Магазин

  
Kingston HyperX 3K 240GB (SH103S3/240G)8290.00 руб.

Знатоки клуба инноваций



ТОП - Новости мира, инновации

Спасти Тасманского ДьяволаСпасти Тасманского Дьявола
Мастерские инноваций открылись в Казани на три дняМастерские инноваций открылись в Казани на три дня
Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Незнание языков – не помеха для успехаНезнание языков – не помеха для успеха
Инвестиции в инновации: инертность преодоленаИнвестиции в инновации: инертность преодолена
Новости науки в массы следует нести в упрощенном форматеНовости науки в массы следует нести в упрощенном форма
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр Cisco. На очереди еще одинВ Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в строю«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в стро
Британский ученый выяснил, кому реже одобряют кредитБританский ученый выяснил, кому реже одобряют кредит
Исследована галактика с активным формирование звездИсследована галактика с активным формирование звезд
Классическая музыка полезна для новорожденныхКлассическая музыка полезна для новорожденных
Шизофреники непредсказуемы и способны на убийствоШизофреники непредсказуемы и способны на убийство
Щепотка калия позволит лучше сохранять водородЩепотка калия позволит лучше сохранять водород
Солнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на МарсСолнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на

Новости компаний, релизы

Быстрые деньги в кредит онлайн без лишних вопросовБыстрые деньги в кредит онлайн без лишних вопросов
Инновационная платформа совершенствует кредитный скоринг клиентаИнновационная платформа совершенствует кредитный скори
Лечение сутулости – как найти эффективное решениеЛечение сутулости – как найти эффективное решение
Физика в быту и в жизни человека. Зачем вообще изучать этот предмет в школе?Физика в быту и в жизни человека. Зачем вообще изучать
Основные ошибки при выборе кредитной картыОсновные ошибки при выборе кредитной карты