Ученые Стэнфордского и Амстердамского университетов создали самую тонкую линзу в мире — толщиной всего в три атома. Научная статья вышла в Nano Letters.
Линзы предназначены для того, чтобы собирать свет, преломлять его и фокусировать в заданной точке. Обычно они изготавливаются из изогнутого стекла или других прозрачных материалов, например гидрогелей в случае контактных линз. Но классические линзы довольно толстые, поэтому в XIX веке была изобретена альтернативная конструкция: линза Френеля, первоначально предназначенная для использования в маяках. Для преломления света в фокусной точке она использует серию концентрических кругов, жертвуя некоторой четкостью изображения, но позволяя использовать гораздо более тонкие линзы.
Ученые довели технологию почти до предела, создав линзу толщиной всего 0,6 нанометра — три атома. Это делает его самой тонкой линзой из когда-либо созданных, побившей предыдущий рекорд 2016 года в 6,3 нанометра.
Новая линза состоит из концентрических колец дисульфида вольфрама, который поглощает падающий на него красный свет и повторно излучает его в фокусную точку на расстоянии 1 мм от поверхности. Она работает формируя короткоживущие квазичастицы экситоны, которые затем распадаются и излучают свет. Поскольку она избирательно фокусирует красный свет, волны других длин фактически проходят сквозь него без изменений.
«Линзу можно использовать в тех случаях, когда обзору через линзу ничто не должно мешать, но небольшая часть света может быть использована для сбора информации. Это делает ее идеальной для очков, например, с дополненной реальностью», — сказал Йорик ван де Гроеп, один из авторов исследования.
Следующим шагом будет выяснить, можно ли использовать эту технику для создания более сложных покрытий, которые активируются небольшими электрическими разрядами.