Необычный оптический эффект обнаружили ученые из Принстонского университета (о некоторых деталях этого открытия мы уже писали): дополнительные препятствия на пути хода лучей могут увеличивать количество проходимого света. Такое причудливое явление наблюдается в наномасштабных структурах.

Команда физиков, возглавляемая Стефаном Чоу, занимается созданием ультрачувствительных детекторов, которые могут обнаружить крошечные количества химикатов. Область применения таких технологий простирается от медицинской диагностики до поиска взрывчатых веществ.

Рис. 1. «Шляпки» над отверстиями усиливают прохождение света.

Для своих текущих задач ученые исследовали прохождение света через тонкий (толщиной в 40 нанометров) лист золота, в котором были созданы отверстия диаметром в 60 нанометров. Во время одного из экспериментов они закрыли отверстия золотыми «шляпками», которые были больше самих отверстий, но не закрывали их полностью благодаря зазору (держались они на прозрачном слое расплавленного кремния). Создав такие дополнительные препятствия, исследователи ожидали, что свет не будет проходить сквозь них, но с удивлением обнаружили, что прохождение света, наоборот, возросло, причем, довольно сильно – примерно на 70% от первоначального значения.

Рис. 2. Математическая модель помогла понять суть наблюдаемого явления.

В сути явления помогло разобраться математическое моделирование. Оказалось, что шляпки и зазор между ними служат своеобразными антеннами, которые собирают электромагнитное излучение и помогают ему более эффективно проходить сквозь отверстия.

Чоу надеется, что их открытие найдет множество применений в самых различных областях: в борьбе с нежелательным проникновением света, в случае если между прикрывающей шторкой сверхточных оптических приборов возникает небольшой зазор (например, из-за пыли); при создании новых микроскопов с повышенным разрешением и других областях нелинейной оптики. К тому же, всегда приятно обнаружить систему с контринтуитивным поведением.