Физики создали самую тонкую линзу в мире: всего три атома в толщину

Устройство использует для преломления световых лучей квантовые эффекты.

Физики из Университета Амстердама и Стэнфордского университета создали линзу толщиной в 0,6 нм или три атома из дисульфида вольфрама. В отличие от классических изогнутых линз новое оптическое покрытие плоское и использует для работы квантовые эффекты. Этот тип линз пригодится в очках и шлемах дополненной реальности.

Исследователи использовали однослойный дисульфид вольфрама и создали линзу, состоящую из концентрических кругов, фокусирующих свет с помощью дифракции, а не преломления. Эта конструкция — линза Френеля — была разработана еще в XIX веке и использовалась на маяках. Серия концентрических кругов концентрирует луч света в фокусной точке, жертвуя четкостью изображения, но позволяя использовать гораздо более тонкие линзы.

В линзах Френеля размер и расстояние между кольцами (по сравнению с длиной волны падающего на неё света) определяют фокусное расстояние. Конструкция, разработанная учеными, фокусирует красный свет на расстоянии 1 мм от линзы. Уникальные свойства тончайшей линзы зависят от квантовых эффектов, возникающих в материале.

Илллюстрация строения линзы из дисульфида вольфрама.

Дисульфид вольфрама поглощает свет, отправляя электрон на более высокий энергетический уровень. Из-за сверхтонкой структуры материала электрон и положительно заряженная «дырка», которую он оставляет в атомной решетке, сохраняют связь друг с другом электростатическим притяжением, образуя «экситон». Эти экситоны быстро исчезают, когда электрон и дырка сливаются вместе и испускают свет.

Ученые обнаружили пик эффективности линз для определённых длин волн света, излучаемого экситонами. Хотя эффект наблюдается уже при комнатной температуре, при охлаждении линзы становятся ещё более эффективными. Уникальная особенность линзы заключается в том, что она фокусирует только световые лучи с определённой длиной волны, в то время как все остальные проходят сквозь материал без искажений. Это открывает возможности для использования линзы в приложениях дополненной реальности.

Линзу можно использовать в приложениях, где обзор через объектив не должен мешать, но небольшая часть света может быть использована для сбора информации.

Йорик ван де Гроеп, соавтор статьи

Читать далее:

Ученые объяснили внезапное исчезновение звезд с 2017 года

Рыбак прикрепил GoPro к карасю, чтобы найти щук: посмотрите, что у него вышло

Оказалось, это мутанты: что известно о новом виде кошек

Иллюстрация на обложке: Изображение от freepik, сведения о лицензии

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Посмотрите, как на Солнце идет дождь: астрономы увидели это впервые
Космос
Одно из главных доказательств Большого взрыва поставили под сомнение 
Космос
Университетский техпред — новый элемент высшего образования: студенты становятся предпринимателями
Наука
Илон Маск намекнул, почему ушел из администрации Трампа на самом деле
Новости
Илон Маск и Павел Дуров публично спорят из-за соглашения между Telegram и Grok
Новости
В мозге нашли нервные клетки, которые регулируют набор веса
Наука
Электросамолеты смогут летать дальше: MIT представил мощные топливные элементы
Наука
Anthropic открыла доступ к поиску для пользователей чат-бота с ИИ Claude
Новости
Противораковые препараты на треть увеличили срок жизни мышей
Наука
В Китае придумали, как решить проблему опасных вибраций в маглеве
Новости
Роботизированные комплексы для обучения студентов внедрят в российские вузы
Иннополис
Дуров договорился с xAI Маска продвигать ИИ Grok в Telegram
Новости
Камни для крокодилов и контроль качества альтушек: четвертый «ТехПредКлуб» прошел в Томске
Новости
Acer случайно раскрыла характеристики RTX 5050 еще до анонса от Nvidia
Новости
Представлено полностью российское ПО для управления программно-определяемыми сетями
Новости
Назван самый популярный смартфон в России за три года
Новости
Военные США энерголучом поджарили объект на рекордной дальности
Наука
Посмотрите, как вулкан выбросил лаву на высоту 300 метров: чем это опасно
Наука
Почему кошки приносят домой грызунов на самом деле
Наука
ИИ создал фальшивое уличное интервью, которое обмануло интернет
Новости