Le contrôle des propriétés de la lumière est d'une grande importance pour de nombreux domaines de la physique, y compris l'imagerie et la nanolithographie. Mais pour les courtes longueurs d'onde, tels que les rayons X mous, un tel contrôle sur la phase de la lumière est resté insaisissable.

Dans un article publié en Avancées scientifiques vendredi, 14 février, Les chercheurs de l'ARCNL Lars Loetgering et Stefan Witte, avec des collègues d'Allemagne et des États-Unis, ont rendu compte d'une méthode qui permet la génération de faisceaux de rayons X mous avec un moment angulaire orbital contrôlé (OAM). L'OAM est une propriété de la lumière dans laquelle la phase d'un faisceau lumineux tourne autour de l'axe du faisceau. L'équipe de l'ARCNL démontre maintenant qu'en insérant une structure spécialement conçue dans le trajet du faisceau, la lumière peut être diffractée de telle sorte que ses propriétés OAM soient modifiées. Être capable de contrôler l'OAM de la lumière est une première étape importante qui permettra aux chercheurs d'accéder à la structure angulaire du faisceau de rayons X mous.

Loetgering et al ont utilisé cette nouvelle méthode pour générer des faisceaux dits hélicoïdaux de rayons X mous, dans lequel la distribution d'intensité de la lumière tourne autour de son axe lors de la propagation. Ils ont utilisé une approche d'imagerie spéciale appelée ptychographie pour caractériser en détail les propriétés d'intensité et de phase de ces faisceaux hélicoïdaux. Par ailleurs, ils ont démontré le potentiel de ces faisceaux spéciaux pour la microscopie à haute résolution en les utilisant pour imager une section transversale d'un circuit intégré à une résolution spatiale de 30 nanomètres.