英國和新加坡科學家攜手推出一種非侵入性光學測量方法,檢測奈米物體位置時達到原子級解析度,比傳統顯微鏡高出數千倍。最新研究使科學家能以十億分之一米的比例表徵系統或現象,開闢了皮光子學研究新領域,也為其他領域研究提供了令人興奮的新可能性。相關研究論文刊發于最新一期《自然·材料學》雜誌。
光學成像和計量技術是生物醫學和奈米技術研究領域的關鍵工具。最新研究負責人之一、南安普敦大學尼古拉·哲魯德夫指出,自19世紀以來,提高顯微鏡空間解析度一直是一大趨勢,科學家們的夢想是開發出能夠用光探測原子級事件的技術。
在最新實驗中,哲魯德夫團隊通過收集波長為488奈米的拓撲結構光,散射在17微米長、200奈米寬的懸浮奈米線上的衍射圖案的單次拍攝圖像,展示了原子尺度的計量學。
隨後,他們在奈米線被放置在301個不同位置時出現的散射圖案的單次拍攝圖像數據集上,訓練了一種深度學習演算法。經過訓練,該演算法可根據團隊感測器記錄的散射光模式來預測給定奈米線的位置。
在該團隊的原理驗證實驗中,他們的光學定位計量方法表現非常好,以92皮米的亞原子精度解析了懸浮奈米線的位置。
(責任編輯:柯曉霽)