Ученые совершили прорыв в лазерной нанообработке силами мелкой точки света

Исследователи из Университета Тохоку совершили значительный прорыв в лазерной нанообработке, создав невероятно маленькое световое пятно. Это достижение способно произвести революцию в различных отраслях промышленности, включая автомобильную, полупроводниковую и медицинскую.

Традиционно лазерная обработка основана на использовании лазеров с ультракороткими импульсами для точного манипулирования материалами. Однако достижение размеров деталей менее 100 нанометров остается сложной задачей. Ключ к этому прорыву лежит в уникальном типе лазерного луча, называемого радиально поляризованным векторным лучом. При фокусировке такой луч генерирует более сильное продольное электрическое поле по сравнению с обычными лучами. Однако этот эффект ослабевает, когда свет попадает в материал из-за преломления. В качестве оригинального решения исследователи использовали объектив с масляной иммерсией, обычно используемый в микроскопах. Поскольку коэффициент преломления масла практически совпадает с коэффициентом преломления стекла, свет проходит через них, не искривляясь, сохраняя усиленное продольное поле. Дальнейшая доработка заключалась в формировании луча в виде кольца, что привело к значительному увеличению поля. Это позволило команде создать мизерную фокусную точку.

Используя эту технику, они успешно просверлили на стеклянной поверхности отверстие диаметром всего 67 нанометров, что составляет лишь 1/16 часть длины волны лазера.

Эта инновация предлагает простой и эффективный метод для достижения суб-100-нанометровых масштабов обработки и открывает двери для разработки новых сложных структур в различных областях, от сложных схем в электронике нового поколения до микрофлюидных устройств для медицинской диагностики.