Des scientifiques de l'Université polytechnique de Tomsk et des collègues internationaux ont trouvé une technique simple pour courber dynamiquement un jet photonique, en le transformant en crochet photonique. La méthode a été publiée dans Lettres d'optique . Selon les auteurs, l'effet découvert augmentera le potentiel des jets et des crochets photoniques. Par exemple, il peut être utilisé pour manipuler des particules individuelles en recherche biomédicale ou en lithographie optique pour créer des microcircuits.

L'effet jet de photons a été découvert au début des années 2000. Le jet est une onde électromagnétique focalisée à la surface d'une microsphère de verre de quartz, qui est au foyer de l'objectif. Ce jet a une dimension transversale unique, qui est inférieure à la limite de diffraction. Cette caractéristique du jet de photons a attiré l'attention des scientifiques. Par conséquent, en 2011, un nanoscope basé sur l'effet d'un jet photonique a été développé. Il a repoussé les limites de la limitation des microscopes optiques traditionnels avec une résolution maximale de 200 nanomètres et a permis d'observer jusqu'à 50 nanomètres.

En 2015, Les scientifiques de TPU ont proposé un crochet photonique, un nouveau type de faisceau lumineux courbe basé sur un jet photonique. Il est beaucoup plus facile à obtenir que les analogues existants. Seule une microparticule d'une certaine forme est nécessaire pour obtenir un crochet photonique. La lumière la traverse et se courbe. Par exemple, le crochet photonique déplace les nanoparticules à l'aide d'une légère pression, contourne une barrière et les transfère à travers elle.

« Les chercheurs utilisent des microparticules d'un matériau diélectrique, comme le verre, pour obtenir un jet photonique et un crochet photonique. Traditionnellement, on croyait que cela nécessitait des particules de formes différentes, tels que symétrique pour le jet de photons et asymétrique pour le crochet. Cependant, ce n'est pas comme ça. Nous avons réalisé des simulations et mené des expériences. Ces expériences ont démontré que des particules symétriques peuvent être utilisées dans les deux cas. Pour ce faire, nous avons partiellement recouvert la particule d'un tamis métallique micro-taille, qui peut être fait de n'importe quel métal, mais dans les expériences nous avons utilisé de l'aluminium, " Igor Minine, chef de projet et professeur de la division de génie électronique, dit.

Pour former un jet de photons, la particule est complètement irradiée, et dans le cas d'un crochet photonique courbe, la particule est partiellement recouverte par l'écran.

"Ensuite, nous utilisons un front d'onde asymétrique avec une particule symétrique. Cela élargit le potentiel d'application du jet de photons et du crochet. Par exemple, ils peuvent être utilisés dans un seul appareil en fonction des tâches. Vous pouvez saisir des nanoparticules par un jet de photons et si vous utilisez l'écran, le faisceau se courbe et les particules peuvent être déplacées, " explique le scientifique.

Un autre domaine d'application possible est le procédé de lithographie dans la fabrication de microcircuits. La lithographie est une technologie utilisant un laser pour dessiner un motif d'un futur microcircuit.

"Le dessin peut être fait avec une poutre droite ou avec une poutre courbe, il vous suffit de changer la particule de focalisation. Faire cela, vous pouvez utiliser un écran métallique de taille micro, ce qui est une solution extrêmement simple. De plus, cela ne compliquera pas significativement la structure des appareils, par jet photonique ou effet crochet, " dit Igor Minine.