سوبرلينز

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 15 صور
الموسوعة الحرة

العدسة الفائقة ، أو العدسة المُحسّنة ، هي عدسة تستخدم مواد فائقة لتحقيق تصوير فائق الدقة وتجاوز حدّ الحيود . يُعدّ حدّ الحيود سمةً للعدسات والمجاهر التقليدية ، حيث يحدّ من دقة الصورة اعتمادًا على طول موجة الإشعاع والفتحة العددية للعدسة الشيئية. وقد اقتُرحت العديد من تصميمات العدسات التي تتجاوز حدّ الحيود بطريقة أو بأخرى، إلا أن كلًّا منها يواجه قيودًا وعقبات. [ 1 ]

تاريخ

في عام ١٨٧٣، أفاد إرنست آبي بأن العدسات التقليدية عاجزة عن التقاط بعض التفاصيل الدقيقة لأي صورة. وتهدف العدسة الفائقة إلى التقاط هذه التفاصيل. وقد أعاق هذا القصور في العدسات التقليدية التقدم في العلوم البيولوجية ، إذ لا يمكن تمييز الفيروسات أو جزيئات الحمض النووي (DNA) باستخدام أقوى المجاهر التقليدية. ويمتد هذا القصور ليشمل العمليات الدقيقة للبروتينات الخلوية التي تتحرك بمحاذاة الأنيبيبات الدقيقة للخلايا الحية في بيئاتها الطبيعية. إضافةً إلى ذلك، يستمر تصنيع رقائق الحاسوب والإلكترونيات الدقيقة المرتبطة بها على نطاقات أصغر فأصغر، مما يتطلب معدات بصرية متخصصة ، وهي محدودة أيضاً لأنها تستخدم العدسات التقليدية. ومن ثم، تُظهر المبادئ التي تحكم العدسة الفائقة إمكاناتها في تصوير جزيئات الحمض النووي (DNA) وعمليات البروتينات الخلوية، والمساعدة في تصنيع رقائق حاسوب وإلكترونيات دقيقة أصغر حجماً. [ ٢ ] [ ٣ ] [ ٤ ] [ ٥ ]

تلتقط العدسات التقليدية موجات الضوء المنتشرة فقط . وهي الموجات التي تنتقل من مصدر الضوء أو الجسم إلى العدسة أو العين البشرية. ويمكن دراسة هذا المجال البعيد . في المقابل، تلتقط العدسة الفائقة موجات الضوء المنتشرة والموجات التي تبقى على سطح الجسم، والتي يمكن دراستها بدورها كمجال بعيد ومجال قريب . [ 6 ] [ 7 ]

في أوائل القرن العشرين، استخدم دينيس غابور مصطلح "العدسة الفائقة" لوصف شيء مختلف تمامًا: نظام مصفوفة العدسات المركبة. [ 8 ]

نظرية

المجهر ثنائي العدسة هو نظام بصري تقليدي. الدقة المكانية محدودة بحد حيود يزيد قليلاً عن 200 نانومتر .

تكوين الصورة

رسومات تخطيطية وصور لمجسات نانوية معدنية شائعة الاستخدام، والتي يمكن استخدامها لرؤية عينة بدقة نانومترية. لاحظ أن رؤوس المجسات النانوية الثلاثة يبلغ طولها 100 نانومتر. [ 4 ]

يمكن تعريف صورة الجسم بأنها تمثيل ملموس أو مرئي لخصائص ذلك الجسم. ويتطلب تكوين الصورة التفاعل مع مجالات الإشعاع الكهرومغناطيسي . علاوة على ذلك، فإن مستوى تفاصيل الخصائص، أو دقة الصورة ، محدود بطول موجة الإشعاع . فعلى سبيل المثال، في المجهر الضوئي ، يعتمد إنتاج الصورة ودقتها على طول موجة الضوء المرئي. ومع ذلك، باستخدام عدسة فائقة، يمكن إزالة هذا القيد، وإنتاج نوع جديد من الصور. [ 9 ]

يمكن لتقنية الطباعة الحجرية باستخدام حزمة الإلكترونات التغلب على هذا الحد في الدقة . أما المجهر الضوئي، فلا يمكنه ذلك، إذ يقتصر على قيمة تزيد قليلاً عن 200 نانومتر . [ 4 ] ومع ذلك، بدأت التقنيات الجديدة المقترنة بالمجهر الضوئي في السماح بزيادة دقة التفاصيل (انظر الأقسام أدناه).

أحد تعريفات التقييد بحاجز الدقة هو قطع الدقة عند نصف طول موجة الضوء . يمتد الطيف المرئي من 390 نانومترًا إلى 750 نانومترًا. أما الضوء الأخضر ، الواقع في منتصف المسافة بينهما، فيبلغ طول موجته حوالي 500 نانومتر. تأخذ المجهرية في الحسبان معايير مثل فتحة العدسة ، والمسافة بين الجسم والعدسة، ومعامل انكسار المادة المراد فحصها. يحدد هذا المزيج قطع الدقة، أو الحد البصري للمجهر ، والذي يُقدّر بـ 200 نانومتر. لذلك، فإن العدسات التقليدية، التي تُكوّن صورة الجسم باستخدام موجات الضوء "العادية"، تتجاهل المعلومات التي تُنتج تفاصيل دقيقة للغاية للجسم، والموجودة في الموجات المتلاشية . هذه الأبعاد أقل من 200 نانومتر. لهذا السبب، لم تتمكن الأنظمة البصرية التقليدية، مثل المجاهر ، من تصوير الهياكل الصغيرة جدًا ذات الحجم النانومتري أو الكائنات الحية ذات الحجم النانومتري بدقة داخل الجسم الحي ، مثل الفيروسات الفردية أو جزيئات الحمض النووي . [ 4 ] [ 5 ]

تكمن قيود المجهر الضوئي القياسي ( مجهر المجال الساطع ) في ثلاثة مجالات:

تفتقر الخلايا البيولوجية الحية عمومًا إلى التباين الكافي لدراستها بنجاح، لأن بنيتها الداخلية في الغالب عديمة اللون وشفافة. والطريقة الأكثر شيوعًا لزيادة التباين هي تلوين البنى المختلفة بأصباغ انتقائية ، ولكن غالبًا ما يتطلب ذلك قتل العينة وتثبيتها. كما قد يُدخل التلوين تشوهات ، وهي تفاصيل بنيوية ظاهرة ناتجة عن معالجة العينة، وبالتالي فهي ليست سمة أصلية لها.

العدسة التقليدية

قرص DVD (القرص الرقمي متعدد الاستخدامات). يتم استخدام الليزر لنقل البيانات .

تُعدّ العدسة الزجاجية التقليدية شائعة الاستخدام في مجتمعنا وفي العلوم . فهي من الأدوات الأساسية في علم البصريات، وذلك ببساطة لأنها تتفاعل مع أطوال موجية مختلفة من الضوء. في الوقت نفسه، يمكن تشبيه الطول الموجي للضوء بعرض قلم الرصاص المستخدم لرسم الصور العادية. ويفرض هذا القيد قيودًا في جوانب عديدة. على سبيل المثال، لا يستطيع الليزر المستخدم في نظام الفيديو الرقمي قراءة التفاصيل من قرص DVD التي تقلّ عن طوله الموجي، مما يحدّ من سعة تخزين أقراص DVD. [ 10 ]

لذا، عندما يُصدر جسم ما ضوءًا أو يعكسه، يرتبط بهذه الظاهرة نوعان من الإشعاع الكهرومغناطيسي : إشعاع المجال القريب وإشعاع المجال البعيد . وكما يوحي الوصف، يتسرب إشعاع المجال البعيد إلى ما وراء الجسم، ويمكن التقاطه ومعالجته بسهولة بواسطة عدسة زجاجية تقليدية. مع ذلك، لا تُلاحظ تفاصيل الدقة المفيدة (بحجم النانومتر) لأنها مخفية في المجال القريب، إذ تبقى محصورة بالقرب من الجسم المُصدر للضوء، غير قادرة على الانتشار، وبالتالي غير قابلة للالتقاط بواسطة العدسة التقليدية. يُمكن التحكم في إشعاع المجال القريب، للحصول على دقة عالية، باستخدام فئة جديدة من المواد يصعب الحصول عليها في الطبيعة. تختلف هذه المواد عن المواد الصلبة المألوفة ، كالبلورات ، التي تستمد خصائصها من الوحدات الذرية والجزيئية . تستمد هذه الفئة الجديدة من المواد، المسماة بالمواد الفائقة ، خصائصها من بنيتها الأكبر حجمًا بشكل مصطنع. وقد أدى ذلك إلى خصائص واستجابات جديدة، تسمح بتفاصيل صور تتجاوز القيود التي يفرضها طول موجة الضوء. [ 10 ]

التصوير دون الطول الموجي

كان جهاز "إلكتروكومبوزر" عبارة عن آلة طباعة ضوئية تعمل بشعاع الإلكترون (مجهر إلكتروني) مصممة لكتابة الأقنعة. وقد تم تطويره في أوائل السبعينيات ونشره في منتصف السبعينيات.

وقد أدى ذلك إلى الرغبة في مشاهدة تفاعلات الخلايا البيولوجية الحية في بيئة طبيعية وفي الوقت الحقيقي، وإلى الحاجة إلى التصوير دون الطول الموجي . يُعرَّف التصوير دون الطول الموجي بأنه مجهر ضوئي قادر على رؤية تفاصيل جسم أو كائن حي دون الطول الموجي للضوء المرئي (انظر المناقشة في الأقسام السابقة). بعبارة أخرى، القدرة على المراقبة في الوقت الحقيقي على مستوى أقل من 200 نانومتر. يُعد المجهر الضوئي تقنية غير جراحية لأن الضوء العادي هو وسيط النقل . يمكن هندسة التصوير دون الحد البصري في المجهر الضوئي (دون الطول الموجي) للمستوى الخلوي، ومن حيث المبدأ، للمستوى النانومتري.

على سبيل المثال، في عام 2007، تم عرض تقنية تستخدم عدسة مصنوعة من مواد فائقة، مقترنة بعدسة بصرية تقليدية، لمعالجة الضوء المرئي ورؤية أنماط ( نانوية) أصغر من أن تُرى بالمجهر الضوئي العادي. لهذه التقنية تطبيقات محتملة، ليس فقط لمراقبة الخلية الحية بأكملها، أو لمراقبة العمليات الخلوية، مثل كيفية انتقال البروتينات والدهون داخل وخارج الخلايا . وفي المجال التقني ، يمكن استخدامها لتحسين الخطوات الأولى من الطباعة الضوئية والطباعة النانوية ، وهما أساسيتان لتصنيع رقائق حاسوبية أصغر حجمًا . [ 4 ] [ 11 ]

أصبح التركيز على نطاق أطوال موجية فرعية تقنية تصوير فريدة تُمكّن من رؤية تفاصيل على الجسم المراد تصويره أصغر من طول موجة الفوتونات المستخدمة . الفوتون هو أصغر وحدة للضوء. وبينما كان يُعتقد سابقًا أن التصوير على نطاق أطوال موجية فرعية مستحيل فيزيائيًا، فقد أصبح ممكنًا بفضل تطوير المواد الفائقة. ويتحقق ذلك عمومًا باستخدام طبقة من المعدن، كالذهب أو الفضة ، بسماكة بضع ذرات، تعمل كعدسة فائقة، أو باستخدام البلورات الضوئية أحادية وثنائية الأبعاد . [ 12 ] [ 13 ] يوجد تفاعل دقيق بين الموجات المنتشرة، والموجات المتلاشية، والتصوير في المجال القريب، والتصوير في المجال البعيد، وهو ما سيتم تناوله في الأقسام التالية. [ 4 ] [ 14 ]

التصوير المبكر تحت الطول الموجي

تستطيع العدسات المصنوعة من المواد الفائقة ( العدسات الفائقة ) إعادة بناء صور بحجم النانومتر من خلال إنتاج معامل انكسار سالب في كل حالة. وهذا يعوض عن الموجات المتلاشية سريعة التلاشي. قبل ظهور المواد الفائقة، تم اقتراح العديد من التقنيات الأخرى، بل وإثباتها، لإنشاء مجهر فائق الدقة . في عام 1928، يُنسب الفضل إلى الفيزيائي الأيرلندي إدوارد هاتشينسون سينج في ابتكار وتطوير فكرة ما سيصبح لاحقًا المجهر الضوئي الماسح للمجال القريب . [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]

في عام 1974، قُدِّمت مقترحات لتقنيات التصنيع ثنائية الأبعاد . شملت هذه المقترحات التصوير التلامسي لإنشاء نمط بارز، والطباعة الضوئية، والطباعة الحجرية بشعاع الإلكترون ، والطباعة الحجرية بالأشعة السينية ، أو قصف الأيونات ، على ركيزة مستوية مناسبة . [ 18 ] تهدف الأهداف التقنية المشتركة لعدسة المادة الفائقة وتنوع تقنيات الطباعة الحجرية إلى التمييز البصري للميزات ذات الأبعاد الأصغر بكثير من طول موجة الفراغ للضوء المُعرِّض. [ 19 ] [ 20 ] في عام 1981، تم عرض تقنيتين مختلفتين للتصوير التلامسي لأنماط معدنية مستوية (مسطحة) دون مجهرية باستخدام الضوء الأزرق (400 نانومتر ). أسفر أحد العرضين عن دقة صورة تبلغ 100  نانومتر، بينما أسفر الآخر عن دقة تتراوح بين 50 و70  نانومتر. [ 20 ]

في عام 1995، قام جون غيرا بدمج محزز شفاف ذي  خطوط وفراغات بعرض 50 نانومتر (المادة الفائقة) مع عدسة غمر مجهرية تقليدية. وقد مكّنت العدسة الفائقة الناتجة من تمييز عينة من السيليكون ذات  خطوط وفراغات بعرض 50 نانومتر أيضًا، متجاوزةً بذلك بكثير حدّ الحيود الكلاسيكي الذي يفرضه الضوء ذو  الطول الموجي 650 نانومتر في الهواء. [ 21 ]

منذ عام ١٩٩٨ على الأقل، صُممت تقنية الطباعة الضوئية في المجال القريب لإنشاء خصائص على مقياس النانومتر. واستمر البحث في هذه التقنية حتى تم إثبات وجود أول مادة فائقة ذات معامل انكسار سالب تجريبياً في الفترة ٢٠٠٠-٢٠٠١. كما جرى البحث في فعالية الطباعة الضوئية باستخدام حزمة الإلكترونات في بداية الألفية الجديدة لتطبيقات النانومتر. وقد أظهرت الطباعة الضوئية بالبصمة مزايا مرغوبة في البحث والتكنولوجيا على مقياس النانومتر. [ ١٩ ] [ ٢٢ ]

تُتيح تقنية الطباعة الضوئية المتقدمة بالأشعة فوق البنفسجية العميقة  دقةً تصل إلى أقل من 100 نانومتر، إلا أن الحد الأدنى لحجم العناصر والمسافة بين الأنماط يُحددان بحدود حيود الضوء. وقد طُوّرت تقنيات مشتقة منها، مثل الطباعة الضوئية بالمجال القريب المتلاشي، والطباعة الضوئية بالتداخل في المجال القريب ، والطباعة الضوئية بقناع إزاحة الطور، للتغلب على حدود الحيود. [ 19 ]

في عام 2000، اقترح جون بندري استخدام عدسة مصنوعة من مادة فائقة لتحقيق تصوير على مستوى النانومتر للتركيز على أطوال موجية أقل من طول موجة الضوء. [ 1 ] [ 23 ]

تحليل حد الانعراج

المشكلة الأصلية للعدسة المثالية: يتكون الانتشار العام للمجال الكهرومغناطيسي المنبعث من مصدر ما من موجات منتشرة وموجات قريبة أو متلاشية. على سبيل المثال، مصدر خطي ثنائي الأبعاد ذو مجال كهربائي مستقطب S، ستكون موجاته مستوية مكونة من مركبات منتشرة ومتلاشية، تتقدم بالتوازي مع السطح الفاصل. [ 24 ] ومع تقدم كل من الموجات المنتشرة والموجات المتلاشية الأصغر حجمًا في اتجاه موازٍ للسطح الفاصل، تتلاشى الموجات المتلاشية في اتجاه الانتشار. يمكن للعناصر البصرية العادية (ذات معامل انكسار موجب) إعادة تركيز المركبات المنتشرة، لكن المركبات غير المتجانسة المتلاشية أُسّيًا تُفقد دائمًا، مما يؤدي إلى حد الحيود اللازم للتركيز على الصورة. [ 24 ]

العدسة الفائقة هي عدسة قادرة على تصوير الأجسام دون الطول الموجي، مما يسمح بتكبير أشعة المجال القريب. تتميز العدسات التقليدية بدقة تبلغ حوالي طول موجي واحد بسبب ما يُعرف بحد الحيود. هذا الحد يعيق تصوير الأجسام متناهية الصغر، مثل الذرات المفردة، التي هي أصغر بكثير من الطول الموجي للضوء المرئي. تستطيع العدسة الفائقة تجاوز حد الحيود. ومن الأمثلة على ذلك العدسة الأولية التي وصفها بندري، والتي تستخدم شريحة من مادة ذات معامل انكسار سالب كعدسة مسطحة . نظريًا، ستكون العدسة المثالية قادرة على التركيز المثالي ، أي أنها قادرة على إعادة إنتاج المجال الكهرومغناطيسي لمستوى المصدر بدقة متناهية على مستوى الصورة.

حد الانعراج كقيد على الدقة

يعود قصور أداء العدسات التقليدية إلى حدّ الحيود. ووفقًا لبيندري (2000)، يمكن فهم حدّ الحيود على النحو التالي: لنفترض وجود جسم وعدسة موضوعتين على طول المحور z بحيث تسير الأشعة الصادرة من الجسم في الاتجاه +z. يمكن كتابة المجال المنبعث من الجسم بدلالة طيفه الزاوي ، كتركيب لموجات مستوية .

هـ(x،y،z،ت)=∑كx،كyأ(كx،كy)هـأنا(كzz+كyy+كxx-ωت)،{\displaystyle E(x,y,z,t)=\sum _{k_{x},k_{y}}A(k_{x},k_{y})e^{i\left(k_{z}z+k_{y}y+k_{x}x-\omega t\right)},}

أينكz{\displaystyle k_{z}}هي وظيفة منكx،كy{\displaystyle k_{x},k_{y}}:

كz=ω2ج2-(كx2+كy2).{\displaystyle k_{z}={\sqrt {{\frac {\omega ^{2}}{c^{2}}}-\left(k_{x}^{2}+k_{y}^{2}\right)}}.}

يُؤخذ الجذر التربيعي الموجب فقط لأن الطاقة تتجه في الاتجاه + z . جميع مكونات الطيف الزاوي للصورة التيكz{\displaystyle k_{z}}يتم نقل الصور الحقيقية وإعادة تركيزها بواسطة عدسة عادية. ومع ذلك، إذا

كx2+كy2>ω2ج2،{\displaystyle k_{x}^{2}+k_{y}^{2}>{\frac {\omega ^{2}}{c^{2}}},}

ثمكz{\displaystyle k_{z}}يصبح العدد تخيليًا، وتكون الموجة موجة متلاشية، حيث يتناقص سعتها مع انتشارها على طول المحور z . ينتج عن ذلك فقدان مكونات التردد الزاوي العالي للموجة، والتي تحتوي على معلومات حول خصائص التردد العالي (النطاق الصغير) للجسم المراد تصويره. ويمكن التعبير عن أعلى دقة يمكن الحصول عليها بدلالة الطول الموجي.

كالأعلى≈ωج=2πλ،{\displaystyle k_{\text{max}}\approx {\frac {\omega }{c}}={\frac {2\pi }{\lambda }},}
Δxمين≈λ.{\displaystyle \Delta x_{\text{min}}\approx \lambda .}

تتغلب العدسة الفائقة على هذا الحد. تتميز العدسة الفائقة من نوع بندري بمعامل انكسار n = -1 (ε = -1، μ = -1)، وفي مثل هذه المادة، يتطلب نقل الطاقة في الاتجاه + z أن يكون للمركبة z لمتجه الموجة إشارة معاكسة:

كz′=-ω2ج2-(كx2+كy2).{\displaystyle k'_{z}=-{\sqrt {{\frac {\omega ^{2}}{c^{2}}}-\left(k_{x}^{2}+k_{y}^{2}\right)}}.}

عند الترددات الزاوية العالية، تنمو الموجة المتلاشية ، لذا مع سُمك عدسة مناسب، يمكن نقل جميع مكونات الطيف الزاوي عبر العدسة دون تشويه. لا توجد مشاكل تتعلق بحفظ الطاقة ، لأن الموجات المتلاشية لا تحمل أي طاقة في اتجاه النمو: متجه بوينتينغ مُوجَّه عموديًا على اتجاه النمو. بالنسبة للموجات المتحركة داخل عدسة مثالية، يشير متجه بوينتينغ في اتجاه معاكس لسرعة الطور . [ 3 ]

تأثيرات معامل الانكسار السالب

أ) عندما تصطدم موجة بمادة ذات معامل انكسار موجب قادمة من الفراغ. ب) عندما تصطدم موجة بمادة ذات معامل انكسار سالب قادمة من الفراغ. ج) عندما يوضع جسم أمام جسم ذي معامل انكسار n = -1، ينكسر الضوء الصادر منه بحيث يتركز مرة داخل العدسة ومرة ​​خارجها. وهذا يسمح بالتصوير دون الطول الموجي.

في الوضع الطبيعي، عندما تمر موجة عبر سطح فاصل بين مادتين، تظهر الموجة على الجانب المقابل للعمود المقام . مع ذلك، إذا كان السطح الفاصل بين مادة ذات معامل انكسار موجب وأخرى ذات معامل انكسار سالب، فإن الموجة ستظهر على نفس جانب العمود المقام. تتمثل فكرة بيندري عن العدسة المثالية في مادة مسطحة يكون فيها معامل الانكسار n = -1. تسمح هذه العدسة للأشعة القريبة، التي تتلاشى عادةً بسبب حد الانعراج، بالتركيز مرة داخل العدسة ومرة ​​خارجها، مما يتيح التصوير دون الطول الموجي. [ 25 ]

التطوير والإنشاء

كان يُعتقد في وقت من الأوقات أن بناء العدسات الفائقة أمر مستحيل. في عام 2000، ادعى بندري أن لوحًا بسيطًا من مادة ذات معامل انكسار سالب سيفي بالغرض. [ 26 ] إلا أن التنفيذ التجريبي لمثل هذه العدسة استغرق وقتًا أطول، نظرًا لصعوبة تصنيع المواد الفائقة ذات السماحية والنفاذية السالبتين . في الواقع، لا توجد مثل هذه المادة في الطبيعة، كما أن بناء المواد الفائقة المطلوبة ليس بالأمر الهين. علاوة على ذلك، فقد ثبت أن خصائص المادة حساسة للغاية (يجب أن يساوي معامل الانكسار -1)؛ فالانحرافات الطفيفة تجعل دقة الأبعاد دون الطول الموجي غير قابلة للملاحظة. [ 27 ] [ 28 ] ونظرًا لطبيعة الرنين للمواد الفائقة، التي تعتمد عليها العديد من التطبيقات (المقترحة) للعدسات الفائقة، فإن هذه المواد شديدة التشتت. وتؤدي حساسية العدسة الفائقة لخصائص المادة إلى محدودية نطاق التردد القابل للاستخدام للعدسات الفائقة القائمة على المواد الفائقة. يتألف هذا التصميم النظري الأولي للعدسة الفائقة من مادة فائقة تعوّض اضمحلال الموجة وتعيد بناء الصور في المجال القريب. ويمكن لكل من الموجات المنتشرة والمتلاشية أن تساهم في دقة الصورة. [ 1 ] [ 23 ] [ 29 ]

اقترح بندري أيضًا أن العدسة ذات المعامل السالب الواحد فقط تُشكل عدسة فائقة تقريبية، شريطة أن تكون المسافات المعنية صغيرة جدًا وأن يكون استقطاب المصدر مناسبًا. يُعد هذا بديلًا مفيدًا للضوء المرئي، نظرًا لصعوبة هندسة المواد الفائقة ذات النفاذية السالبة عند تردد الضوء المرئي. تُعد المعادن بديلًا جيدًا لأنها تتمتع بنفاذية سالبة (ولكن ليس بنفاذية سالبة). اقترح بندري استخدام الفضة نظرًا لانخفاض فقدها نسبيًا عند الطول الموجي المتوقع للتشغيل (356  نانومتر). في عام 2003، تم إثبات نظرية بندري تجريبيًا لأول مرة [ 13 ] عند ترددات الراديو/الميكروويف. في عام 2005، تحققت مجموعتان بحثيتان مستقلتان من عدسة بندري في نطاق الأشعة فوق البنفسجية، حيث استخدمت كلتاهما طبقات رقيقة من الفضة مضاءة بضوء فوق بنفسجي لإنتاج "صور فوتوغرافية" لأجسام أصغر من الطول الموجي. [ 30 ] [ 31 ] تم التحقق تجريبياً من الانكسار السلبي للضوء المرئي في بلورة ثنائية من أورثوفانادات الإيتريوم (YVO4 ) في عام 2003. [ 32 ]

تم اكتشاف أن تصميم عدسة فائقة بسيطة للموجات الميكروية يمكن أن يستخدم مصفوفة من الأسلاك الموصلة المتوازية. [ 33 ] وقد ثبت أن هذا الهيكل قادر على تحسين دقة التصوير بالرنين المغناطيسي .

في عام 2004، تم تطوير أول عدسة فائقة ذات معامل انكسار سالب، والتي حققت دقة أفضل بثلاث مرات من حد الانعراج، وتم عرضها عند ترددات الميكروويف . [ 34 ] وفي عام 2005، عرض ن . فانغ وآخرون أول عدسة فائقة للمجال القريب ، ولكن هذه العدسة لم تعتمد على الانكسار السالب . بدلاً من ذلك، استُخدم غشاء رقيق من الفضة لتعزيز الأنماط المتلاشية من خلال اقتران بلازمون السطح . [ 35 ] [ 36 ] وفي الوقت نفسه تقريبًا، نجح ميلفيل وبلايكي في تطوير عدسة فائقة للمجال القريب. وتبعتهم مجموعات بحثية أخرى. [ 30 ] [ 37 ] وفي عام 2008، تم الإبلاغ عن تطورين في أبحاث العدسات الفائقة. [ 38 ] في الحالة الثانية، تم تشكيل مادة فائقة من أسلاك نانوية فضية تم ترسيبها كهروكيميائيًا في أكسيد الألومنيوم المسامي. وقد أظهرت هذه المادة انكسارًا سالبًا. [ 39 ] تم تحليل أداء التصوير لعدسات الألواح متساوية الخواص ذات ثابت العزل الكهربائي السالب، وذلك فيما يتعلق بمادة اللوح وسُمكه. [ 40 ] كما دُرست إمكانيات التصوير دون الطول الموجي باستخدام العدسات المستوية أحادية المحور غير متساوية الخواص، حيث تكون مكونات موتر العزل الكهربائي ذات إشارات متعاكسة، كدالة لمعاملات البنية. [ 41 ]

لم يتم بعد إثبات فعالية العدسة الفائقة عند الترددات المرئية أو القريبة من الأشعة تحت الحمراء . [ 35 ] علاوة على ذلك، وباعتبارها موادًا مشتتة، فإنها تقتصر على العمل عند طول موجي واحد. تشمل الحلول المقترحة مركبات المعدن والعازل (MDCs) [ 42 ] وهياكل العدسات متعددة الطبقات. [ 43 ] يبدو أن العدسة الفائقة متعددة الطبقات تتمتع بدقة دون الطول الموجي أفضل من العدسة الفائقة أحادية الطبقة. تُعد الخسائر أقل أهمية في النظام متعدد الطبقات، ولكن حتى الآن يبدو غير عملي بسبب عدم تطابق المعاوقة . [ 35 ]

بينما يستمر تطور تقنيات التصنيع النانوي في توسيع آفاق تصنيع الهياكل النانوية، تبقى خشونة السطح مصدر قلق لا مفر منه في تصميم الأجهزة النانوية الضوئية. وقد دُرست أيضًا آثار هذه الخشونة السطحية على ثوابت العزل الكهربائي الفعالة ودقة الصورة دون الطول الموجي لعدسات الطبقات المعدنية العازلة المتعددة. [ 44 ]

لقد نجح فريق شالايف، بالتعاون مع فريق رايثيون ، في تطوير عدسة تركيز فائقة السطح ذات أبعاد دون طول الموجة مصنوعة بالكامل من مواد عازلة، تعمل في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة. [ 45 ] وتُستخدم هذه العدسة حاليًا في منتجات أنظمة الدفاع التابعة لشركة رايثيون.

عدسات مثالية

عند رؤية العالم من خلال العدسات التقليدية، تتحدد حدة الصورة بطول موجة الضوء وتقتصر عليه. في حوالي عام 2000، طُرحت نظرية استخدام شريحة من مادة فائقة ذات معامل انكسار سالب لإنشاء عدسة ذات قدرات تتجاوز العدسات التقليدية ( ذات معامل الانكسار الموجب ). اقترح بندري أن شريحة رقيقة من مادة فائقة ذات معامل انكسار سالب قد تتغلب على المشاكل المعروفة في العدسات الشائعة لتحقيق عدسة "مثالية" تُركز الطيف بأكمله، بما في ذلك الطيف المنتشر والطيف المتلاشي. [ 1 ] [ 46 ]

تم اقتراح شريحة من الفضة كمادة فائقة. وبشكل أكثر تحديدًا، يمكن اعتبار هذا الغشاء الرقيق من الفضة سطحًا فائقًا . عندما يبتعد الضوء عن مصدره (ينتشر)، فإنه يكتسب طورًا عشوائيًا . من خلال عدسة تقليدية، يظل الطور ثابتًا، لكن الموجات المتلاشية تتلاشى أُسّيًا . في شريحة المادة الفائقة المسطحة DNG ، تتضخم الموجات المتلاشية المتلاشية عادةً بشكل معاكس . علاوة على ذلك، مع تضخم الموجات المتلاشية، ينعكس الطور. [ 1 ]

لذا، اقتُرح نوع من العدسات يتكون من مادة فائقة ذات طبقة معدنية. عند إضاءتها بتردد قريب من تردد البلازما الخاص بها ، يمكن استخدام هذه العدسة للتصوير فائق الدقة الذي يعوض اضمحلال الموجة ويعيد بناء الصور في المجال القريب. إضافةً إلى ذلك، تساهم كل من الموجات المنتشرة والمتلاشية في دقة الصورة. [ 1 ]

اقترح بندري أن الألواح ذات معامل الانكسار السالب تسمح بتصوير مثالي إذا كانت عديمة الفقد تمامًا، ومتطابقة المعاوقة ، ومعامل انكسارها -1 بالنسبة للوسط المحيط. نظريًا، سيمثل هذا إنجازًا كبيرًا، إذ سيُمكّن الإصدار البصري من تمييز الأجسام متناهية الصغر التي لا يتجاوز قطرها النانومترات. وتوقع بندري أن المواد الفوقية ذات معامل الانكسار السالب المزدوج (DNG)، والتي يبلغ معامل انكسارها -1 ، يمكن أن تعمل، من حيث المبدأ على الأقل، كعدسة مثالية، مما يسمح بدقة تصوير لا يحدها الطول الموجي، بل جودة المادة. [ 1 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]

دراسات أخرى تتعلق بالعدسة المثالية

أظهرت أبحاث لاحقة أن نظرية بندري حول العدسة المثالية لم تكن دقيقة تمامًا. فقد كان تحليل تركيز الطيف المتلاشي (المعادلات 13-21 في المرجع [ 1 ] ) معيبًا. إضافةً إلى ذلك، ينطبق هذا على حالة واحدة (نظرية) فقط، وهي وسط معين عديم الفقد وغير مشتت، وتُعرَّف معاييره كما يلي: [ 46 ]

ε(ω) / ε 0 =μ(ω) / μ 0 =−1، والذي بدوره يؤدي إلى انكسار سلبي لـ n=−1

ومع ذلك، فقد تبين أن النتيجة البديهية النهائية لهذه النظرية، والتي مفادها أن كلاً من الموجات المنتشرة والمتلاشية تتركز، مما يؤدي إلى نقطة بؤرية متقاربة داخل الصفيحة ونقطة تقارب أخرى (بؤرية) خارج الصفيحة، صحيحة. [ 46 ]

إذا كان لوسط المادة الفائقة DNG معامل انكسار سالب كبير، أو أصبح مُبددًا أو مُشتتًا ، فلن يتحقق تأثير عدسة بندري المثالية. ونتيجةً لذلك، فإن تأثير العدسة المثالية غير موجود بشكل عام. وفقًا لمحاكاة FDTD في ذلك الوقت (2001)، تعمل شريحة DNG كمحول من موجة أسطوانية نابضة إلى شعاع نابض. علاوة على ذلك، في الواقع العملي، يجب أن يكون وسط DNG مُشتتًا ومُبددًا، وهو كذلك بالفعل، مما قد يكون له آثار مرغوبة أو غير مرغوبة، اعتمادًا على البحث أو التطبيق. وبالتالي، فإن تأثير عدسة بندري المثالية غير قابل للتحقيق مع أي مادة فائقة مصممة لتكون وسط DNG. [ 46 ]

أظهر تحليل آخر، أُجري عام ٢٠٠٢ [ ٢٤ ] ، لمفهوم العدسة المثالية خطأه عند استخدام وسط DNG عديم الفقد والتشتت كموضوع. وقد أثبت هذا التحليل رياضيًا أن دقة الموجات المتلاشية، والتقييد بطبقة محدودة ، والامتصاص، قد أدت إلى تناقضات واختلافات تُناقض الخصائص الرياضية الأساسية لحقول الموجات المتناثرة. فعلى سبيل المثال، ذكر هذا التحليل أن الامتصاص ، المرتبط بالتشتت ، موجود دائمًا في الواقع، وأن الامتصاص يميل إلى تحويل الموجات المُضخّمة إلى موجات مُتلاشية داخل هذا الوسط (DNG). [ ٢٤ ]

استخدم تحليل ثالث لمفهوم عدسة بيندري المثالية، نُشر عام ٢٠٠٣، [ ٥٠ ] التجربة الحديثة للانكسار السالب عند ترددات الميكروويف [ ٥١ ] كدليل على جدوى المفهوم الأساسي للعدسة المثالية. إضافةً إلى ذلك، اعتُبرت هذه التجربة دليلاً تجريبياً على أن مادة DNG الفوقية المستوية ستعيد تركيز إشعاع المجال البعيد لمصدر نقطي. مع ذلك، تتطلب العدسة المثالية قيماً مختلفة تماماً للنفاذية الكهربائية والنفاذية الكهربائية والدورية المكانية مقارنةً بعينة الانكسار السالب التي تم إثباتها. [ ٥٠ ] [ ٥١ ]

تؤكد هذه الدراسة أن أي انحراف عن الشروط التي يكون فيها ε=μ=−1 ينتج عنه صورة عادية، تقليدية، وغير مثالية تتدهور بشكل أُسّي، أي حدّ الحيود. ومرة ​​أخرى، فإن حل العدسة المثالية في غياب الفقد غير عملي، وقد يؤدي إلى تفسيرات متناقضة. [ 24 ]

تبين أنه على الرغم من أن بلازمونات السطح الرنانة غير مرغوب فيها للتصوير، إلا أنها ضرورية لاستعادة الموجات المتلاشية. وكشف هذا التحليل أن دورية المادة الفائقة تؤثر بشكل كبير على استعادة أنواع المكونات المتلاشية. إضافةً إلى ذلك، أصبح تحقيق دقة دون الطول الموجي ممكنًا باستخدام التقنيات الحالية. وقد تم إثبات وجود معاملات انكسار سالبة في المواد الفائقة المهيكلة. ويمكن هندسة هذه المواد بحيث تتمتع بمعاملات مادية قابلة للضبط، وبالتالي تحقيق الظروف المثلى. ويمكن تقليل الفقد حتى ترددات الميكروويف في الهياكل التي تستخدم عناصر فائقة التوصيل . علاوة على ذلك، قد يؤدي النظر في هياكل بديلة إلى تكوينات من مواد ذات معامل انكسار سالب قادرة على تحقيق تركيز دون الطول الموجي. وقد كانت هذه الهياكل قيد الدراسة آنذاك. [ 24 ]

تم مؤخرًا اقتراح نهج فعال لتعويض الفقد في المواد الفائقة، يُعرف باسم مخطط حقن البلازمون. [ 52 ] وقد طُبِّق مخطط حقن البلازمون نظريًا على العدسات المسطحة ذات معامل الانكسار السالب غير المثالية مع فقد معقول في المادة وفي وجود التشويش [ 53 ] [ 54 ] ، بالإضافة إلى العدسات الفائقة. [ 55 ] وقد ثبت أنه حتى العدسات المسطحة ذات معامل الانكسار السالب غير المثالية، بمساعدة مخطط حقن البلازمون، يمكنها تمكين تصوير الأجسام بدقة أعلى من حد الانعراج، وهو أمر غير ممكن لولا ذلك بسبب الفقد والتشويش. على الرغم من أن مخطط حقن البلازمون قد صُمِّم في الأصل للمواد الفائقة البلازمونية، [ 52 ] إلا أن المفهوم عام وقابل للتطبيق على جميع أنواع الأنماط الكهرومغناطيسية. وتتمثل الفكرة الرئيسية للمخطط في التراكب المتماسك للأنماط المفقودة في المادة الفائقة مع مجال مساعد خارجي مُهيكل بشكل مناسب. يُعوض هذا المجال المساعد الفقد في المادة الفائقة، مما يقلل بشكل فعال من الفقد الذي يتعرض له شعاع الإشارة أو مجال الجسم في حالة عدسة المادة الفائقة. يمكن تنفيذ مخطط حقن البلازمون إما فعليًا [ 54 ] أو بشكل مكافئ من خلال طريقة معالجة لاحقة لإزالة الالتفاف [ 53 ] [ 55 ] . ومع ذلك، فقد أثبت التنفيذ الفعلي فعاليته أكثر من إزالة الالتفاف. يُعد البناء الفعلي للالتفاف والتضخيم الانتقائي للترددات المكانية ضمن نطاق ترددي ضيق مفتاحَي التنفيذ الفعلي لمخطط حقن البلازمون. يُعد مخطط تعويض الفقد هذا مثاليًا، خاصةً لعدسات المادة الفائقة، لأنه لا يتطلب وسطًا مُضخِّمًا أو لاخطية أو أي تفاعل مع الفونونات. لم يتم إثبات مخطط حقن البلازمون تجريبيًا حتى الآن، ويرجع ذلك جزئيًا إلى حداثة النظرية.

التصوير بالمجال القريب باستخدام الأسلاك المغناطيسية

منشور مكون من لفائف سويسرية عالية الأداء يعمل كلوحة وجه مغناطيسية، ينقل توزيع المجال المغناطيسي بأمانة من المدخل إلى وجه المخرج [ 56 ].

صُممت عدسة بندري النظرية لتركيز كلٍ من الموجات المنتشرة والموجات المتلاشية في المجال القريب. ومن خلال السماحية الكهربائية "ε" والنفاذية المغناطيسية "μ"، يُشتق معامل الانكسار "n". يحدد معامل الانكسار كيفية انحناء الضوء عند انتقاله من مادة إلى أخرى. في عام 2003، اقتُرح أن استخدام مادة فائقة تتكون من طبقات متناوبة ومتوازية من مواد ذات معامل انكسار n = -1 ومواد ذات معامل انكسار n = +1 ، سيكون تصميمًا أكثر فعالية لعدسة المادة الفائقة . وهي عبارة عن وسط فعال يتكون من طبقات متعددة، ويُظهر انكسارًا مزدوجًا ، حيث n₂ = ∞ و nₓ = 0. وبالتالي، يكون معامل الانكسار الفعال عموديًا ومتوازيًا على التوالي. [ 56 ]

كما هو الحال في العدسات التقليدية، يكون اتجاه المحور z موازياً لمحور اللفة. ويُحدد تردد الرنين (ω₀ ) - الذي يقارب 21.3 ميجاهرتز - من خلال تصميم اللفة. ويتحقق التخميد من خلال المقاومة الذاتية للطبقات والجزء المفقود من السماحية. [ 56 ] 

ببساطة، عند نقل نمط المجال من سطح الإدخال إلى سطح الإخراج للوح، تُنقل معلومات الصورة عبر كل طبقة. وقد تم إثبات ذلك تجريبياً. لاختبار أداء التصوير ثنائي الأبعاد للمادة، صُمم هوائي من سلكين متوازيين عكسياً على شكل حرف M. وقد ولّد هذا الهوائي خطاً من التدفق المغناطيسي، مما وفر نمط مجال مميزاً للتصوير. وُضع الهوائي أفقياً، ووُضعت فوقه المادة المكونة من 271 لفة سويسرية مضبوطة على تردد 21.5  ميجاهرتز. تعمل المادة بالفعل كجهاز لنقل صورة المجال المغناطيسي. يُعاد إنتاج شكل الهوائي بدقة في مستوى الإخراج، سواء في توزيع شدة الذروة أو في "الوديان" التي تُحيط بحرف M. [ 56 ]

من الخصائص الثابتة للمجال القريب جدًا (المتلاشي) أن المجالين الكهربائي والمغناطيسي منفصلان إلى حد كبير. وهذا يسمح بالتحكم شبه المستقل في المجال الكهربائي باستخدام السماحية الكهربائية، وفي المجال المغناطيسي باستخدام النفاذية المغناطيسية. [ 56 ]

علاوة على ذلك، يُعد هذا النظام شديد التباين . لذا، فإنّ المكونات المستعرضة (العمودية) للمجال الكهرومغناطيسي الذي يشعّ المادة، أي مكونات متجه الموجة kx و ky ، منفصلة عن المكون الطولي kz . وبالتالي، يجب نقل نمط المجال من سطح الإدخال إلى سطح الإخراج لشريحة من المادة دون فقدان معلومات الصورة. [ 56 ]

عدسة بصرية فائقة مصنوعة من مادة فضية فائقة

في عام ٢٠٠٣، أظهر فريق من الباحثين أن الموجات الضوئية المتلاشية تتعزز عند مرورها عبر عدسة مصنوعة من مادة فضية فائقة. وقد أُطلق على هذه العدسة اسم "العدسة الخالية من الانعراج". ورغم أن الهدف لم يكن الحصول على صورة متماسكة وعالية الدقة، ولم يتحقق ذلك، فقد تم إثبات إعادة توليد المجال المتلاشي تجريبياً. [ ٥٧ ] [ ٥٨ ]

بحلول عام ٢٠٠٣، كان معروفًا منذ عقود أنه يمكن تعزيز الموجات المتلاشية عن طريق توليد حالات مثارة على أسطح التماس . ومع ذلك، لم يُجرَّب استخدام بلازمونات السطح لإعادة بناء المكونات المتلاشية إلا مع اقتراح بندري الأخير (انظر " العدسة المثالية " أعلاه). من خلال دراسة أغشية ذات سماكات مختلفة، لوحظ حدوث زيادة سريعة في معامل النفاذية في ظل الظروف المناسبة. وقد قدم هذا البرهان دليلًا مباشرًا على متانة أساس العدسات الفائقة، واقترح المسار الذي سيمكن من رصد العدسات الفائقة عند الأطوال الموجية الضوئية. [ ٥٨ ]

في عام ٢٠٠٥، تم إنتاج صورة متماسكة وعالية الدقة (استنادًا إلى نتائج عام ٢٠٠٣). وقد تبين أن استخدام شريحة أرق من الفضة (٣٥  نانومترًا) أفضل للتصوير دون حد الانعراج، مما ينتج عنه سدس طول موجة الإضاءة. استُخدم هذا النوع من العدسات للتعويض عن اضمحلال الموجة وإعادة بناء الصور في المجال القريب. وقد استخدمت المحاولات السابقة لإنشاء عدسة فائقة فعالة شريحة من الفضة سميكة جدًا. [ ٢٣ ] [ ٤٧ ]

تم تصوير أجسام صغيرة  يصل قطرها إلى 40 نانومترًا. في عام 2005، كان الحد الأقصى لدقة التصوير للمجاهر الضوئية حوالي عُشر قطر خلية الدم الحمراء . وباستخدام العدسة الفضية الفائقة، ينتج عن ذلك دقة تصل إلى جزء من مئة من قطر خلية الدم الحمراء. [ 57 ]

تُكوّن العدسات التقليدية، سواءً كانت من صنع الإنسان أو طبيعية، الصور عن طريق التقاط موجات الضوء المنتشرة التي تُصدرها جميع الأجسام ثم ثنيها. وتُحدد زاوية الثني بمعامل الانكسار، وكانت دائمًا موجبة حتى ابتكار مواد ذات معامل انكسار سالب اصطناعي. كما تُصدر الأجسام موجات متلاشية تحمل تفاصيل الجسم، لكن لا يمكن الحصول عليها باستخدام البصريات التقليدية. تتلاشى هذه الموجات المتلاشية أُسّيًا، وبالتالي لا تُصبح جزءًا من دقة الصورة، وهو حدٌّ بصري يُعرف بحد الحيود. يُعدّ تجاوز حد الحيود هذا، والتقاط الموجات المتلاشية، أمرًا بالغ الأهمية لإنشاء تمثيل مثالي بنسبة 100% للجسم. [ 23 ]

بالإضافة إلى ذلك، تعاني المواد البصرية التقليدية من حدّ الحيود، إذ لا تنتقل من مصدر الضوء إلا المكونات المنتشرة (عبر المادة البصرية). [ 23 ] أما المكونات غير المنتشرة، أي الموجات المتلاشية، فلا تنتقل. [ 24 ] علاوة على ذلك، فإن العدسات التي تُحسّن دقة الصورة بزيادة معامل الانكسار محدودة بتوفر المواد ذات معامل الانكسار العالي، كما أن التصوير المجهري الإلكتروني بنقاط دون الطول الموجي له قيود مقارنةً بإمكانيات العدسة الفائقة العاملة. تُستخدم الآن مجاهر المسح الإلكتروني ومجاهر القوة الذرية لالتقاط تفاصيل تصل إلى بضعة نانومترات. مع ذلك، تُنشئ هذه المجاهر صورًا بمسح الأجسام نقطةً بنقطة، ما يعني أنها تقتصر عادةً على العينات غير الحية، وقد تستغرق عملية التقاط الصور عدة دقائق. [ 23 ]

باستخدام المجاهر الضوئية الحالية، لا يستطيع العلماء سوى تمييز التراكيب الكبيرة نسبيًا داخل الخلية، مثل النواة والميتوكوندريا. وقال الباحثون إنه باستخدام العدسات الفائقة، قد تكشف المجاهر الضوئية يومًا ما عن حركة البروتينات الفردية التي تتحرك على طول الأنيبيبات الدقيقة التي تُشكل هيكل الخلية. تستطيع المجاهر الضوئية التقاط صورة كاملة في جزء من الثانية. وبفضل العدسات الفائقة، يُتيح ذلك تصوير المواد الحية على المستوى النانوي، مما يُساعد علماء الأحياء على فهم بنية الخلية ووظيفتها بشكل أفضل في الوقت الحقيقي. [ 23 ]

أتاحت التطورات في مجال الاقتران المغناطيسي في نطاق الترددات تيراهيرتز والأشعة تحت الحمراء إمكانية تصنيع عدسة فائقة من مواد فائقة. مع ذلك، في المجال القريب، تنفصل الاستجابات الكهربائية والمغناطيسية للمواد. لذا، بالنسبة للموجات المغناطيسية المستعرضة، يكفي مراعاة السماحية الكهربائية فقط. وبذلك، تُصبح المعادن النبيلة خيارًا طبيعيًا للعدسات الفائقة نظرًا لسهولة الحصول على سماحية كهربائية سالبة. [ 23 ]

من خلال تصميم اللوح المعدني الرقيق بحيث تتطابق تذبذبات التيار السطحي (بلازمونات السطح) مع الموجات المتلاشية الصادرة من الجسم، تستطيع العدسة الفائقة تعزيز سعة المجال بشكل كبير. وينتج تأثير العدسة الفائقة عن تعزيز الموجات المتلاشية بواسطة بلازمونات السطح. [ 23 ] [ 57 ]

يكمن سرّ العدسة الفائقة في قدرتها على تعزيز واستعادة الموجات المتلاشية التي تحمل المعلومات على نطاقات متناهية الصغر. وهذا يُمكّن من التصوير بدقة تتجاوز حدّ الانعراج. لا توجد عدسة حتى الآن قادرة على إعادة تكوين جميع الموجات المتلاشية المنبعثة من جسم ما بشكل كامل، لذا سيظلّ هدف الحصول على صورة مثالية بنسبة 100% قائمًا. مع ذلك، يعتقد العديد من العلماء أن العدسة المثالية تمامًا غير ممكنة، نظرًا لوجود قدر من فقدان الطاقة عند مرور الموجات عبر أي مادة معروفة. وبالمقارنة، فإن صورة العدسة الفائقة أفضل بكثير من تلك التي يتم إنشاؤها بدونها. [ 23 ]

طبقة فضية مسطحة بسمك 50 نانومتر

في فبراير 2004، نجح نظام تركيز الإشعاع الكهرومغناطيسي، القائم على لوحة من مادة فائقة ذات معامل انكسار سالب، في تحقيق تصوير دون الطول الموجي في نطاق الموجات الميكروية. وقد أظهر هذا إمكانية الحصول على صور منفصلة بأطوال موجية أقل بكثير من الطول الموجي للضوء. [ 59 ] وفي العام نفسه، استُخدمت طبقة من الفضة للتصوير القريب دون الميكرومتر . لم يتم تحقيق دقة فائقة، ولكن كان هذا هو الهدف المنشود. كانت طبقة الفضة سميكة للغاية بحيث لم تسمح بتحسينات ملحوظة لمكونات المجال المتلاشي. [ 30 ]

في أوائل عام 2005، تم تحقيق دقة عالية في التفاصيل باستخدام طبقة فضية مختلفة. ورغم أن هذه لم تكن صورة حقيقية، إلا أنها كانت مُصممة لهذا الغرض.  وقد تم إنتاج دقة عالية في التفاصيل تصل إلى 250 نانومتر في طبقة مقاومة ضوئية  بسمك 50 نانومتر باستخدام إضاءة من مصباح زئبقي . وباستخدام المحاكاة ( FDTD )، أشارت الدراسة إلى أنه يمكن توقع تحسينات في الدقة عند التصوير من خلال عدسات فضية، بدلاً من استخدام طريقة أخرى للتصوير في المجال القريب. [ 60 ]

استنادًا إلى هذا البحث السابق، تم تحقيق دقة فائقة عند الترددات الضوئية باستخدام طبقة فضية مسطحة بسمك 50 نانومتر. وتُعرَّف  القدرة على تمييز الصورة بما يتجاوز حد الانعراج، للتصوير في المجال البعيد ، هنا بالدقة الفائقة. [ 30 ]

لقد تحسنت دقة الصورة بشكل ملحوظ مقارنةً بالنتائج السابقة لمجموعة العدسات التجريبية السابقة. وقد تحسن تصوير التفاصيل دون الميكرومترية بشكل كبير باستخدام طبقات فضية وطبقات فاصلة أرق، وتقليل خشونة سطح مجموعة العدسات. وقد استُخدمت قدرة العدسات الفضية على تصوير المحززات كمعيار نهائي للدقة، نظرًا لوجود حد أقصى لقدرة العدسة التقليدية (ذات المجال البعيد) على تصوير جسم دوري - في هذه الحالة، الصورة عبارة عن محزز حيود. بالنسبة للإضاءة الساقطة عموديًا، فإن الحد الأدنى للدورة المكانية التي يمكن تمييزها بطول موجي λ عبر وسط ذي معامل انكسار n هو λ/n. وبالتالي، يُتوقع انعدام التباين في أي صورة (تقليدية) ذات مجال بعيد أقل من هذا الحد، بغض النظر عن جودة مادة مقاومة التصوير. [ 30 ]

تُنتج مجموعة العدسات (الفائقة) هنا دقةً حسابيةً محدودةً بالحيود تبلغ 243  نانومترًا. يتم تصوير محززات ذات دورات تتراوح من 500  نانومتر إلى 170  نانومترًا، مع انخفاض عمق التعديل في المقاوم الضوئي كلما انخفضت دورة المحزز. جميع المحززات ذات الدورات الأعلى من حد الحيود (243  نانومترًا) واضحة تمامًا. [ 30 ] تتمثل النتائج الرئيسية لهذه التجربة في التصوير الفائق لحدود ما دون الحيود لدورات 200  نانومتر و170  نانومترًا. في كلتا الحالتين، تكون المحززات واضحة، على الرغم من انخفاض التباين، لكن هذا يُؤكد تجريبيًا اقتراح بيندري بشأن العدسات الفائقة. [ 30 ]

عدسات GRIN ذات معامل انكسار سلبي

معامل الانكسار المتدرج (GRIN) - من المتوقع أن يؤدي النطاق الأوسع لاستجابة المواد المتاحة في المواد الفائقة إلى تحسين تصميم عدسات GRIN. على وجه الخصوص، بما أنه يمكن ضبط سماحية ونفاذية المادة الفائقة بشكل مستقل، فمن المفترض أن تكون عدسات GRIN المصنوعة من المواد الفائقة أكثر ملاءمة للفضاء الحر. تُصنع عدسة GRIN باستخدام شريحة من مادة ذات معامل انكسار متغير في الاتجاه y، وهو الاتجاه العمودي على اتجاه الانتشار z. [ 61 ]

عدسة فائقة المجال البعيد

في عام 2005، اقترحت مجموعة طريقة نظرية للتغلب على قيود المجال القريب باستخدام جهاز جديد يسمى العدسة الفائقة للمجال البعيد (FSL)، وهي عدسة فائقة مصممة بشكل مناسب تعتمد على لوح معدني مموج دوريًا. [ 62 ]

تم إثبات التصوير تجريبياً في المجال البعيد، مما يمثل الخطوة التالية بعد تجارب المجال القريب. يُطلق على العنصر الأساسي اسم العدسة الفائقة للمجال البعيد (FSL)، والتي تتكون من عدسة فائقة تقليدية ومقرن نانوي. [ 63 ]

التركيز على ما وراء حد الانعراج باستخدام انعكاس الزمن في المجال البعيد

يُقدَّم نهجٌ لتركيز الموجات الدقيقة دون الطول الموجي باستخدام كلٍّ من مرآة عكس الزمن الموضوعة في المجال البعيد والتوزيع العشوائي للمشتتات الموضوعة في المجال القريب لنقطة التركيز. [ 64 ]

هايبرلينس

بعد إثبات القدرة على التصوير في المجال القريب، كانت الخطوة التالية هي إسقاط صورة المجال القريب في المجال البعيد. يُطلق على هذا المفهوم، بما في ذلك التقنية والمواد، اسم "العدسة الفائقة". [ 65 ] [ 66 ]

في مايو 2012، أظهرت الحسابات أنه يمكن إنشاء عدسة فائقة للأشعة فوق البنفسجية (1200-1400 تيراهيرتز) باستخدام طبقات متناوبة من نتريد البورون والجرافين . [ 67 ]

 في فبراير 2018، تم تقديم عدسة فائقة في نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (~5-25 ميكرومتر)، مصنوعة من طبقات متعددة من زرنيخيد الإنديوم المطعّم بشكل متغير ، والتي وفرت خسائر أقل بشكل كبير. [ 68 ]

تظهر أدناه قدرة العدسة الفائقة المصنوعة من مادة فائقة على التصوير دون حد الانعراج.

التصوير دون مستوى الانعراج في المجال البعيد

في العدسات البصرية التقليدية، يمثل المجال البعيد حدًا لا تستطيع الموجات المتلاشية الوصول إليه سليمة. عند تصوير جسم ما، يحد هذا من الدقة البصرية للعدسات إلى رتبة طول موجة الضوء. تحمل هذه الموجات غير المنتشرة معلومات تفصيلية على شكل دقة مكانية عالية ، وتتغلب على القيود. لذلك، يتطلب إسقاط تفاصيل الصورة، التي عادةً ما يحد منها الانعراج، في المجال البعيد استعادة الموجات المتلاشية. [ 69 ]

باختصار، تمثلت الخطوات التي أدت إلى هذا البحث والتجربة في استخدام مادة فائقة غير متجانسة ذات تشتت زائدي . وكان التأثير يتمثل في انتشار الموجات المتلاشية العادية على طول الاتجاه القطري للمادة الفائقة متعددة الطبقات. وعلى المستوى المجهري، تنتشر الموجات ذات التردد المكاني العالي من خلال إثارات البلازمون السطحي المقترنة بين الطبقات المعدنية. [ 69 ]

في عام 2007، استُخدمت مادة فائقة غير متجانسة كعدسة بصرية مكبرة . تتكون العدسة الفائقة من طبقات دورية منحنية من الفضة والألومينا الرقيقة ( بسماكة 35 نانومترًا) مُرسبة على تجويف نصف أسطواني، ومصنّعة على ركيزة من الكوارتز. تختلف إشارات السماحية الشعاعية عن السماحية المماسية. [ 69 ]

عند الإضاءة، يدخل المجال المتلاشي المتناثر من الجسم إلى الوسط غير المتجانس وينتشر على طول الاتجاه القطري. وبالتزامن مع تأثير آخر للمادة الفائقة، تتكون صورة مكبرة عند الحد الخارجي للحيود - الحد الفاصل للعدسة الفائقة. وبمجرد أن تتجاوز الصورة المكبرة حد الحيود، يمكن تصويرها باستخدام مجهر ضوئي تقليدي، مما يُظهر تكبير وإسقاط صورة أصغر من حد الحيود في المجال البعيد. [ 69 ]

تُكبّر العدسة الفائقة الجسم بتحويل الموجات المتلاشية المتناثرة إلى موجات منتشرة في الوسط غير المتجانس، مما يُسقط صورة عالية الدقة المكانية في المجال البعيد. وبذلك، تستطيع هذه العدسة، المُصنّعة من مواد فائقة، عند اقترانها بعدسة بصرية تقليدية، الكشف عن أنماط بالغة الصغر لا يمكن تمييزها باستخدام مجهر بصري عادي. في إحدى التجارب، استطاعت العدسة تمييز خطين بطول 35 نانومترًا محفورين بمسافة 150 نانومترًا بينهما. وبدون المواد الفائقة، لم يُظهر المجهر سوى خط سميك واحد. [ 14 ]

في تجربة تحكم، تم تصوير الجسم ذي الزوج الخطي بدون العدسة الفائقة. لم يكن بالإمكان تمييز الزوج الخطي بسبب محدودية حد حيود الفتحة (البصرية) إلى 260  نانومتر. ولأن العدسة الفائقة تدعم انتشار طيف واسع جدًا من متجهات الموجة، فإنها تستطيع تكبير الأجسام المختلفة بدقة أقل من حد الحيود. [ 69 ]

على الرغم من أن هذا العمل يبدو محدودًا بكونه عدسة فائقة أسطوانية الشكل فقط ، فإن الخطوة التالية هي تصميم عدسة كروية . ستتمتع هذه العدسة بقدرة ثلاثية الأبعاد. يستخدم المجهر الضوئي ذو المجال القريب طرفًا لمسح الجسم. في المقابل، تُكبّر هذه العدسة الفائقة صورةً دون حد الانعراج. ثم تُسقط الصورة المُكبّرة دون حد الانعراج في المجال البعيد. [ 14 ] [ 69 ]

تُظهر العدسة البصرية الفائقة إمكاناتٍ هائلةً في تطبيقاتٍ عديدة، مثل التصوير الجزيئي الحيوي في الوقت الحقيقي والطباعة النانوية. يُمكن استخدام هذه العدسة لمراقبة العمليات الخلوية التي كان من المستحيل رؤيتها سابقًا. في المقابل، يُمكن استخدامها لعرض صورةٍ ذات تفاصيل دقيقة للغاية على مادة مقاومة للضوء كخطوة أولى في الطباعة الضوئية، وهي عملية تُستخدم في صناعة رقائق الحاسوب. كما تُستخدم العدسة الفائقة في تقنية أقراص DVD. [ 14 ] [ 69 ]

في عام ٢٠١٠، تم عرض عدسة فائقة كروية للتصوير ثنائي الأبعاد بترددات الضوء المرئي تجريبياً. اعتمدت هذه العدسة على طبقات متناوبة من الفضة وأكسيد التيتانيوم، وتميزت بتشتت زائدي متباين الخواص قوي، مما أتاح دقة فائقة في الطيف المرئي. بلغت الدقة ١٦٠  نانومتر في الطيف المرئي. ستُمكّن هذه العدسة من التصوير البيولوجي على مستوى الخلايا والحمض النووي، مع ميزة كبيرة تتمثل في تكبير دقة أقل من حد الانعراج في المجال البعيد. [ ٧٠ ]

المجهر بمساعدة البلازمون

التصوير الفائق في نطاق التردد المرئي

في عام 2007، أظهر الباحثون إمكانية التصوير الفائق باستخدام مواد تُنتج معامل انكسار سالب، ويتم تحقيق تأثير العدسة في نطاق الضوء المرئي. [ 47 ]

يُعدّ التطوير المستمر للمجهر الضوئي ضروريًا لمواكبة التقدم في تكنولوجيا النانو وعلم الأحياء الدقيقة . ويُعتبر تحسين الدقة المكانية أمرًا بالغ الأهمية. فالمجهر الضوئي التقليدي محدود بحد حيود يبلغ حوالي 200 نانومتر (طول موجي). وهذا يعني صعوبة رصد الفيروسات والبروتينات وجزيئات الحمض النووي (DNA) والعديد من العينات الأخرى باستخدام المجهر الضوئي العادي. كما أن العدسة التي سبق عرضها والمصنوعة من مادة ذات معامل انكسار سالب، وهي عدسة فائقة مستوية رقيقة، لا تُوفر تكبيرًا يتجاوز حد حيود المجاهر التقليدية. ولذلك، ستظل الصور الأصغر من حد الحيود التقليدي غير متاحة. [ 47 ]

ثمة نهج آخر لتحقيق دقة فائقة في نطاق الطول الموجي المرئي، وهو عدسة كروية فائقة متطورة حديثًا تعتمد على طبقات متناوبة من الفضة وأكسيد التيتانيوم. تتميز هذه العدسة بتشتت زائدي متباين الخواص قوي، مما يسمح بتحقيق دقة فائقة من خلال تحويل الموجات المتلاشية إلى موجات منتشرة. هذه الطريقة هي تصوير فائق الدقة غير قائم على التألق، مما ينتج عنه تصوير فوري دون الحاجة إلى إعادة بناء الصور والمعلومات. [ 70 ]

تقنيات المجهرية فائقة الدقة في المجال البعيد

بحلول عام 2008، تم تجاوز حد الانعراج،  وتحققت دقة تصوير جانبية تتراوح بين 20 و50 نانومترًا بواسطة العديد من تقنيات المجهرية فائقة الدقة في المجال البعيد، بما في ذلك مجهر استنزاف الانبعاث المحفز (STED) ومجهر RESOLFT (انتقالات التألق الخطية البصرية القابلة للإشباع والعكسية) المرتبط به؛ ومجهر الإضاءة المهيكلة المشبعة (SSIM)  ؛ ومجهر إعادة البناء البصري العشوائي (STORM)؛ ومجهر التموضع المنشط ضوئيًا (PALM)؛ وغيرها من الطرق التي تستخدم مبادئ مماثلة. [ 71 ]

عدسة فائقة أسطوانية الشكل عبر تحويل الإحداثيات

بدأ هذا الأمر باقتراح من بيندري عام ٢٠٠٣. تطلّب تكبير الصورة مفهومًا تصميميًا جديدًا يتم فيه تقويس سطح العدسة ذات الانكسار السالب. تتلامس أسطوانة مع أخرى، مما ينتج عنه عدسة أسطوانية منحنية تُعيد إنتاج محتويات الأسطوانة الأصغر بشكل مكبّر ولكن غير مشوّه خارج الأسطوانة الأكبر. يتطلب الأمر تحويلات إحداثيات لتقويس العدسة المثالية الأصلية إلى بنية العدسة الأسطوانية. [ ٧٢ ]

تبع ذلك برهانٌ مفاهيمي ورياضي من 36 صفحة في عام 2005، يُثبت أن العدسة الفائقة الأسطوانية تعمل في النظام شبه الساكن . ويُناقش الجدل الدائر حول العدسة المثالية أولاً. [ 73 ]

في عام ٢٠٠٧، عادت العدسة الفائقة التي تستخدم تحويل الإحداثيات إلى الواجهة. ومع ذلك، فبالإضافة إلى نقل الصورة، نوقشت عمليات مفيدة أخرى؛ كالنقل، والدوران، والانعكاس، والقلب، فضلاً عن تأثير العدسة الفائقة. علاوة على ذلك، وُصفت عناصر تكبير خالية من الانحرافات الهندسية، على جانبي الإدخال والإخراج، مع استخدام مصدر إشعاع من الفضاء الحر (بدلاً من الموجه الضوئي). تعمل عناصر التكبير هذه أيضاً في المجالين القريب والبعيد، ناقلةً الصورة من المجال القريب إلى المجال البعيد. [ ٧٤ ]

تم إثبات العدسة الفائقة المكبرة الأسطوانية تجريبياً في عام 2007 من قبل مجموعتين، Liu et al. [ 69 ] و Smolyaninov et al. [ 47 ] [ 75 ]

البصريات النانوية باستخدام المواد الفائقة

مصفوفة الثقوب النانوية كعدسة

أظهرت دراسة أجريت عام 2007 أن مصفوفة شبه دورية من الثقوب النانوية، ضمن شاشة معدنية ، قادرة على تركيز الطاقة الضوئية لموجة مستوية لتشكيل بقع ضوئية ذات أبعاد دون الطول الموجي (بقع ساخنة). وكانت المسافة بين هذه البقع بضع عشرات من الأطوال الموجية على الجانب الآخر من المصفوفة، أو بعبارة أخرى، في الجهة المقابلة للموجة المستوية الساقطة . وقد عملت هذه المصفوفة شبه الدورية من الثقوب النانوية كمُركِّز ضوئي. [ 76 ]

في يونيو 2008، تلا ذلك إثبات قدرة مصفوفة من الثقوب النانوية شبه البلورية في شاشة معدنية. فبدلاً من تركيز النقاط الساخنة، تُعرض صورة المصدر النقطي على بُعد بضع عشرات من الأطوال الموجية من المصفوفة، على الجانب الآخر منها (مستوى الصورة). كما أظهر هذا النوع من المصفوفات إزاحة خطية بنسبة 1:1، من موقع المصدر النقطي إلى موقعه الموازي له على مستوى الصورة. بعبارة أخرى، من x إلى x + δx. على سبيل المثال، أُزيحت مصادر نقطية أخرى بشكل مماثل من x' إلى x' + δx'، ومن x^ إلى x^ + δx^، ومن x^^ إلى x^^ + δx^^، وهكذا. وبدلاً من العمل كمُركِّز للضوء، يؤدي هذا وظيفة التصوير بالعدسة التقليدية بتطابق 1:1، وإن كان ذلك مع مصدر نقطي. [ 76 ]

مع ذلك، يمكن تحقيق دقة أعلى في تصوير البنى الأكثر تعقيدًا من خلال استخدام مصادر نقطية متعددة. ويمكن إنتاج التفاصيل الدقيقة والصورة الأكثر سطوعًا، التي عادةً ما ترتبط بالفتحات العددية العالية للعدسات التقليدية، بدقة عالية. تبرز تطبيقات هذه التقنية عندما لا تكون البصريات التقليدية مناسبة للمهمة المطلوبة. على سبيل المثال، تُعد هذه التقنية أنسب للتصوير بالأشعة السينية ، أو الدوائر النانوية البصرية ، وما إلى ذلك. [ 76 ]

عدسة نانوية

في عام 2010، تم تصنيع واختبار نموذج أولي لمصفوفة من الأسلاك النانوية، يوصف بأنه عدسة نانوية ثلاثية الأبعاد مصنوعة من مادة فائقة، ويتكون من أسلاك نانوية ضخمة مترسبة في ركيزة عازلة . [ 77 ] [ 78 ]

صُنعت العدسة النانوية المصنوعة من المادة الفائقة من ملايين الأسلاك النانوية  بقطر 20 نانومترًا. رُتبت هذه الأسلاك بدقة عالية ووُضعت في غلاف مُحكم. تتميز العدسة بقدرتها على تصوير الأجسام النانوية بوضوح ودقة عالية، وذلك بفضل استخدامها لكلٍ من الإشعاع الكهرومغناطيسي المنتشر عموديًا والموجات المتلاشية لتكوين الصورة. وقد تم إثبات التصوير فائق الدقة على مسافة تعادل ستة أضعاف الطول الموجي (λ) في المجال البعيد، بدقة لا تقل عن λ/4. يُعد هذا تحسنًا ملحوظًا مقارنةً بالأبحاث السابقة وتجارب التصوير الأخرى في المجالين القريب والبعيد، بما في ذلك مصفوفات الثقوب النانوية المذكورة لاحقًا. [ 77 ] [ 78 ]

خصائص نفاذية الضوء للأغشية المعدنية المثقبة

2009-12. تم تحليل خصائص نقل الضوء للأغشية المعدنية المثقبة في حد المادة الفائقة، حيث يكون طول الوحدة للهياكل الدورية أصغر بكثير من الطول الموجي التشغيلي، نظريًا. [ 79 ]

نقل صورة عبر ثقب ذي طول موجي أصغر

من الناحية النظرية، يبدو من الممكن نقل صورة كهرومغناطيسية معقدة عبر ثقب صغير ذي أبعاد دون الطول الموجي، بقطر أصغر بكثير من قطر الصورة، دون فقدان التفاصيل دون الطول الموجي. [ 80 ]

التصوير بالجسيمات النانوية – النقاط الكمومية

عند مراقبة العمليات المعقدة داخل الخلية الحية، يسهل إغفال بعض العمليات (التغيرات) أو التفاصيل المهمة. ويزداد هذا الأمر وضوحًا عند رصد تغيرات تستغرق وقتًا طويلًا وتتطلب تصويرًا عالي الدقة المكانية. مع ذلك، يقدم بحث حديث حلًا لدراسة الأنشطة التي تحدث على مدار ساعات أو حتى أيام داخل الخلايا، مما قد يساهم في حل العديد من الألغاز المرتبطة بالأحداث الجزيئية التي تحدث في هذه الكائنات الدقيقة. [ 81 ]

اكتشف فريق بحثي مشترك، يعمل في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) والمعهد الوطني للحساسية والأمراض المعدية (NIAID)، طريقةً لاستخدام الجسيمات النانوية لإضاءة باطن الخلية وكشف هذه العمليات البطيئة. تتميز الجسيمات النانوية، التي يقل حجمها عن حجم الخلية بآلاف المرات، بتطبيقات متنوعة. أحد أنواع هذه الجسيمات، يُسمى النقاط الكمومية ، يتوهج عند تعرضه للضوء. يمكن تغليف هذه الجسيمات شبه الموصلة بمواد عضوية، مصممة خصيصًا لتنجذب إلى بروتينات محددة داخل الجزء من الخلية الذي يرغب العالم في فحصه. [ 81 ]

ومن الجدير بالذكر أن النقاط الكمومية تدوم لفترة أطول من العديد من الأصباغ العضوية والبروتينات الفلورية التي كانت تُستخدم سابقًا لإضاءة الخلايا من الداخل. كما أنها تتميز بقدرتها على رصد التغيرات في العمليات الخلوية، بينما لا توفر معظم التقنيات عالية الدقة، مثل المجهر الإلكتروني، سوى صور ثابتة للعمليات الخلوية في لحظة معينة. وباستخدام النقاط الكمومية، يُمكن رصد (توضيح) العمليات الخلوية التي تتضمن الحركات الديناميكية للبروتينات. [ 81 ]

ركز البحث بشكل أساسي على توصيف خصائص النقاط الكمومية، ومقارنتها بتقنيات التصوير الأخرى. في أحد الأمثلة، صُممت النقاط الكمومية لاستهداف نوع محدد من بروتينات خلايا الدم الحمراء البشرية التي تُشكل جزءًا من بنية شبكية في الغشاء الداخلي للخلية. عندما تتجمع هذه البروتينات معًا في خلية سليمة، تُوفر الشبكة مرونة ميكانيكية للخلية لتتمكن من المرور عبر الشعيرات الدموية الضيقة وغيرها من المساحات الضيقة. ولكن عندما تُصاب الخلية بطفيلي الملاريا، تتغير بنية بروتين الشبكة. [ 81 ]

نظراً لعدم فهم آلية التكتل بشكل كامل، فقد تقرر دراستها باستخدام النقاط الكمومية. وإذا أمكن تطوير تقنية لتصوير التكتل، فسيكون من الممكن فهم تطور عدوى الملاريا، التي تمر بعدة مراحل تطورية متميزة. [ 81 ]

كشفت الأبحاث أنه مع تجمع البروتينات الغشائية، تتجمع النقاط الكمومية المرتبطة بها وتزداد توهجًا، مما يسمح بمراقبة عملية التجمع في الوقت الحقيقي. وعلى نطاق أوسع، اكتشف البحث أن الخصائص البصرية للنقاط الكمومية تتغير بطرق فريدة في كل حالة عند ارتباطها بمواد نانوية أخرى. علاوة على ذلك، تم التوصل إلى أدلة تشير إلى أن الخصائص البصرية للنقاط الكمومية تتغير بتغير البيئة النانوية، مما يوفر إمكانية أكبر لاستخدامها في استشعار البيئة البيوكيميائية المحلية داخل الخلايا. [ 81 ]

لا تزال بعض المخاوف قائمة بشأن السمية وخصائص أخرى. ومع ذلك، تشير النتائج الإجمالية إلى أن النقاط الكمومية قد تكون أداة قيّمة لدراسة العمليات الخلوية الديناميكية. [ 81 ]

جاء في ملخص البحث المنشور ذي الصلة (جزئيًا): تُعرض نتائج تتعلق بخصائص التألق الديناميكي للبلورات النانوية أو النقاط الكمومية المرتبطة بيولوجيًا في بيئات كيميائية وفيزيائية مختلفة. وقد تم تحضير ومقارنة مجموعة متنوعة من عينات النقاط الكمومية: نقاط كمومية منفردة معزولة، وتجمعات من النقاط الكمومية، ونقاط كمومية مرتبطة بمواد نانوية أخرى...

انظر أيضاً

مراجع

المجال العام تتضمن هذه المقالة موادًا متاحة للعموم من المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 بندري، ج. ب. (2000). "الانكسار السالب يصنع عدسة مثالية" (ملف PDF) . رسائل المراجعة الفيزيائية . 85 (18 ) : 3966-3969 . رمز Bibcode : 2000PhRvL..85.3966P . doi : 10.1103/PhysRevLett.85.3966 . PMID 11041972. S2CID 25803316. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 18 أبريل 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 نوفمبر 2009 .  
  2. ↑ تشانغ، شيانغ؛ ليو، تشاوي (2008). "عدسات فائقة للتغلب على حد الانعراج" (ملف PDF) . مجلة نيتشر ماتيريالز . 7 (6): 435-441 . رمز Bibcode : 2008NatMa...7..435Z . doi : 10.1038/nmat2141 . PMID 18497850. مؤرشف من الأصل (تنزيل مجاني بصيغة PDF) بتاريخ 18 أكتوبر 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 يونيو 2013 . 
  3. 1 2 أغيري، إدوين ل. (18-09-2012). "ابتكار عدسة 'مثالية' للتصوير فائق الدقة" . مجلة النانوفوتونيات . 4 (1): 043514. رمز Bibcode : 2010JNano...4d3514K . doi : 10.1117/1.3484153 . مؤرشف من الأصل في 04-03-2016 . تم الاسترجاع في 02-06-2013 .
  4. 1 2 3 4 5 6 كاواتا، س.؛ إينوي، ي.؛ فيرما، ب. (2009). "البلازمونيات للتصوير النانوي في المجال القريب والعدسات الفائقة". مجلة نيتشر فوتونيكس . 3 (7): 388-394 . Bibcode : 2009NaPho...3..388K . doi : 10.1038/nphoton.2009.111 .
  5. 1 2 فينسون، ف؛ تشين، ج. (2007). "مقدمة للعدد الخاص - أضواء، كاميرا، حركة" . ساينس . 316 (5828): 1143. doi : 10.1126/science.316.5828.1143 .
  6. ↑ بيندري، جون (سبتمبر 2004). "التحكم في المجال القريب" (ملف PDF) . أخبار البصريات والفوتونيات . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 21 فبراير 2008.
  7. ↑ أنانثا، إس. راماكريشنا؛ جيه بي بيندري؛ إم سي كيه ويلتشير؛ دبليو جيه ستيوارت (2003). "تصوير المجال القريب" (ملف PDF) . مجلة البصريات الحديثة . 50 (9): 1419-1430 . doi : 10.1080/0950034021000020824 .
  8. ↑ GB 541753 ، دينيس غابور، "تحسينات في أو متعلقة بالأنظمة البصرية المكونة من عدسات صغيرة"، نُشر عام 1941 
  9. ↑ لاوتربور، ب. (1973). "تكوين الصور بواسطة التفاعلات الموضعية المستحثة: أمثلة باستخدام الرنين المغناطيسي النووي" . مجلة نيتشر . 242 (5394): 190-191 . Bibcode : 1973Natur.242..190L . doi : 10.1038/242190a0 . S2CID 4176060 . 
  10. 1 2 "الأستاذ السير جون بندري، إمبريال كوليدج، لندن" . سلسلة الندوات . مختبر أبحاث الإلكترونيات. 13 مارس 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أبريل 2010 .
  11. ↑ ييغر، أ. (28 مارس 2009). "سد فجوة التيراهيرتز" . أخبار العلوم . تم الاسترجاع في 2 مارس 2010 .
  12. ↑ سافو، س.؛ أندريوني، أ.؛ دي جينارو، إ. (2009). "خصائص العدسات الفائقة للبلورات الضوئية العازلة أحادية البعد". أوبتكس إكسبرس . 17 (22): 19848-19856 . arXiv : 0907.3821 . Bibcode : 2009OExpr..1719848S . doi : 10.1364/OE.17.019848 . PMID: 19997206. S2CID : 2217980 .  
  13. 1 2 باريمي، ب.؛ وآخرون (2003). "التصوير باستخدام عدسة مسطحة مع الانكسار السالب" . مجلة نيتشر . 426 (6965): 404. Bibcode : 2003Natur.426..404P . doi : 10.1038/426404a . PMID 14647372 .  
  14. 1 2 3 4 بوليس، كيفن (27 مارس 2007). "العدسات الفائقة ورقائق الكمبيوتر الأصغر حجمًا" . مجلة مراجعة التكنولوجيا التابعة لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . مؤرشف من الأصل في 7 يونيو 2011. تم الاطلاع عليه في 13 يناير 2010 .
  15. ↑ نوفوتني، لوكاس (نوفمبر 2007). "مقتبس من "تاريخ البصريات في المجال القريب"( ملف PDF) . في: وولف، إميل (محرر). التقدم في علم البصريات . سلسلة التقدم في علم البصريات. المجلد  50. أمستردام: إلسيفير. الصفحات 142-150 . ISBN  978-0-444-53023-3.
  16. ↑ سينج، إي إتش (1928). "طريقة مقترحة لتوسيع نطاق الدقة المجهرية إلى المنطقة فائقة الصغر". المجلة الفلسفية ومجلة العلوم . السلسلة 7. 6 (35): 356-362 . doi : 10.1080/14786440808564615 .
  17. ↑ سينج، إي إتش (1932). "تطبيق الكهروإجهادية على المجهر". مجلة الفلسفة 13 (83): 297. doi : 10.1080/14786443209461931 .
  18. ↑ سميث، إتش آي (1974). "تقنيات تصنيع أجهزة الموجات الصوتية السطحية والأجهزة البصرية ذات الأغشية الرقيقة". وقائع معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . 62 (10): 1361-1387 . doi : 10.1109/PROC.1974.9627 .
  19. 1 2 3 سريتورافانيش، و.؛ وآخرون (2004). "الطباعة النانوية البلازمونية" (ملف PDF) . رسائل نانو . 4 (6): 1085-1088 . رمز Bibcode : 2004NanoL...4.1085S . doi : 10.1021/nl049573q . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) في 15 أبريل 2010. 
  20. 1 2 فيشر، يو. تش.؛ زينغشيم، إتش بي (1981). "استنساخ الأنماط دون المجهرية باستخدام الضوء المرئي". مجلة علوم وتكنولوجيا الفراغ . 19 (4): 881. Bibcode : 1981JVST...19..881F . doi : 10.1116/1.571227 .
  21. ↑ غيرا، جون م. (26-06-1995). "التصوير فائق الدقة من خلال الإضاءة بموجات متلاشية ناتجة عن حيود الأشعة السينية" . رسائل الفيزياء التطبيقية . 66 (26): 3555-3557 . رمز Bibcode : 1995ApPhL..66.3555G . doi : 10.1063/1.113814 . ISSN 0003-6951 . 
  22. ↑ شميد، هـ.؛ وآخرون (1998). "أقنعة اقتران الضوء للطباعة الحجرية الضوئية دون عدسة ودون الطول الموجي" (ملف PDF) . رسائل الفيزياء التطبيقية . 73 (19): 237. Bibcode : 1998ApPhL..72.2379S . doi : 10.1063/1.121362 . 
  23. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 فانغ، ن.؛ وآخرون (2005). "التصوير البصري دون حد الانعراج باستخدام عدسة فضية فائقة". مجلة ساينس . 308 (5721): 534-537 . Bibcode : 2005Sci...308..534F . doi : 10.1126/science.1108759 . PMID 15845849. S2CID 1085807 .   
  24. 1 2 3 4 5 6 7 غارسيا، ن.؛ نيتو-فيسبريناس، م. (2002). "المواد ذات الخصائص اليسارية لا تصنع عدسة مثالية". رسائل المراجعة الفيزيائية . 88 (20) 207403. رمز Bibcode : 2002PhRvL..88t7403G . doi : 10.1103/PhysRevLett.88.207403 . PMID 12005605. S2CID 32561041 .  
  25. ↑ " ديفيد ر. سميث (10 مايو 2004). "كسر حد الانعراج" . معهد الفيزياء. مؤرشف من الأصل في 28 فبراير 2009. تم الاطلاع عليه في 31 مايو 2009 .
  26. ↑ بيندري، جيه بي (2000). "الانكسار السالب يصنع عدسة مثالية" . مجلة Physical Review Letters ، 85 ( 18): 3966-3969 . Bibcode : 2000PhRvL..85.3966P . doi : 10.1103/PhysRevLett.85.3966 . PMID 11041972. S2CID 25803316 .  
  27. ↑ بودولسكي، ف.أ.؛ ناريمانوف، إ.إ. (2005). "عدسة فائقة قصر النظر". رسائل البصريات 30 ( 1 ): 75-77 . arXiv : physics/0403139 . Bibcode : 2005OptL...30...75P . doi : 10.1364/OL.30.000075 . PMID 15648643. S2CID 15680137 .  
  28. ↑ تاسين، ب.؛ فيريتينيكوف، إ .؛ فانديرساند، ج. (2006). "عدسة فيسيلاغو المكونة من مواد يسارية ذات معامل انكسار عشوائي". مجلة الاتصالات البصرية 264 (1): 130-134 . رمز Bibcode : 2006OptCo.264..130T . doi : 10.1016/j.optcom.2006.02.013 .
  29. ↑ برومفيل، ج. (2009). "المواد الفائقة: التركيز الأمثل" . أخبار الطبيعة . 459 (7246): 504-505 . doi : 10.1038/459504a . PMID 19478762 . 
  30. 1 2 3 4 5 6 7 ميلفيل، ديفيد؛ بلايكي، ريتشارد (21 مارس 2005). "التصوير فائق الدقة من خلال طبقة فضية مستوية" . أوبتكس إكسبرس . 13 (6): 2127-2134 . Bibcode : 2005OExpr..13.2127M . doi : 10.1364/OPEX.13.002127 . PMID 19495100 . 
  31. ↑ فانغ، نيكولاس؛ لي، هـ؛ صن، س؛ تشانغ، إكس (2005). "التصوير البصري دون حد الانعراج باستخدام عدسة فائقة فضية". مجلة ساينس . 308 (5721): 534-537 . رمز Bibcode : 2005Sci...308..534F . doi : 10.1126/science.1108759 . PMID 15845849. S2CID 1085807 .  
  32. ↑ تشانغ، يونغ؛ فلوغل، ب.؛ ماسكارينهاس، أ. (2003). "الانكسار السالب الكلي في البلورات الحقيقية للإلكترونات الباليستية والضوء". رسائل المراجعة الفيزيائية . 91 (15) 157404. رمز Bibcode : 2003PhRvL..91o7404Z . doi : 10.1103/PhysRevLett.91.157404 . PMID 14611495. S2CID 36997903 .  
  33. ↑ بيلوف، بافيل؛ سيموفسكي، قسطنطين (2005). "توجيه الصور دون الطول الموجي بواسطة البلورات الكهرومغناطيسية". مجلة Physical Review B. 71 ( 19) 193105. Bibcode : 2005PhRvB..71s3105B . doi : 10.1103/PhysRevB.71.193105 .
  34. ↑ غريبيتش، أ.؛ إليفثيرياديس، جي في (2004). "التغلب على حد الحيود باستخدام عدسة خط نقل مستوية يسارية". رسائل المراجعة الفيزيائية . 92 (11) 117403. رمز Bibcode : 2004PhRvL..92k7403G . doi : 10.1103/PhysRevLett.92.117403 . PMID 15089166. S2CID 17693868 .  
  35. 1 2 3 نيلسن، آر بي؛ ثوريسون، إم دي؛ تشين، دبليو؛ كريستنسن، إيه؛ هفام، جيه إم؛ شالاييف، في إم؛ بولتاسيفا، إيه. (2010). "نحو عدسات فائقة باستخدام مركبات معدنية-عازلة وطبقات متعددة" (ملف PDF) . الفيزياء التطبيقية ب . 100 (1): 93-100 . رمز Bibcode : 2010ApPhB.100...93N . doi : 10.1007/s00340-010-4065-z . S2CID 39903291. مؤرشف من الأصل (تنزيل ملف PDF مجاني) في 8 سبتمبر 2014. 
  36. ↑ فانغ، ن.؛ لي، هـ.؛ صن، س.؛ تشانغ، ش. (2005). "التصوير البصري دون حد الانعراج باستخدام عدسة فضية فائقة". مجلة ساينس . 308 (5721): 534-537 . Bibcode : 2005Sci...308..534F . doi : 10.1126/science.1108759 . PMID 15845849. S2CID 1085807 .  
  37. ↑ جيبسن، سي.؛ نيلسن، آر. بي.؛ بولتاسيفا، أ.؛ شياو، إس.؛ مورتنسن، إن. إيه.؛ كريستنسن، أ. (2009). "عدسة فائقة من الفضة ذات طبقة رقيقة نحو التكامل المختبري على رقاقة" (ملف PDF) . أوبتكس إكسبرس . 17 (25): 22543-52 . Bibcode : 2009OExpr..1722543J . doi : 10.1364/OE.17.022543 . PMID 20052179 . 
  38. ↑ فالنتاين، ج.؛ وآخرون (2008). "مادة بصرية ثلاثية الأبعاد ذات معامل انكسار سالب". نيتشر . 455 ( 7211): 376-379 . Bibcode : 2008Natur.455..376V . doi : 10.1038/nature07247 . PMID 18690249. S2CID 4314138 .   
  39. ↑ ياو، ج.؛ وآخرون (2008). "الانكسار الضوئي السالب في المواد الفوقية الضخمة من الأسلاك النانوية". مجلة ساينس . 321 (5891): 930. Bibcode : 2008Sci...321..930Y . CiteSeerX 10.1.1.716.4426 . doi : 10.1126 /science.1157566 . PMID 18703734. S2CID 20978013 .    
  40. ↑ شيفاناند؛ ليو، هويكان؛ ويب، كيه جيه (2008). "أداء التصوير لشريحة متساوية الخواص ذات ثابت عزل كهربائي سالب". رسائل البصريات 33 (21): 2562-2564 . رمز Bibcode : 2008OptL...33.2562S . doi : 10.1364/OL.33.002562 . PMID 18978921 . 
  41. ↑ ليو، هويكان؛ شيفاناند؛ ويب، كيه جيه (2008). "فرص التصوير دون الطول الموجي باستخدام العدسات المستوية أحادية المحور غير المتناحية". رسائل البصريات 33 (21): 2568-2570 . رمز Bibcode : 2008OptL...33.2568L . doi : 10.1364/OL.33.002568 . PMID 18978923 . 
  42. ^ دبليو كاي، دا جينوف، في إم شاليف، فيز. القس ب 72، 193101 (2005)
    • AV Kildishev، W. Cai، UK Chettiar، H.-K. يوان، AK Sarychev، VP Drachev، VM Shalaev، J. Opt. شركة نفط الجنوب. أكون. ب 23، 423 (2006)
    • L. Shi, L. Gao, S. He, B. Li, Phys. Rev. B 76, 045116 (2007)
  43. ^ Z. جاكوب، إل. في. ألكسييف، إي. ناريمانوف، Opt. اكسبريس 14، 8247 (2006)
    • با بيلوف، واي. هاو، فيز. القس ب 73، 113110 (2006)
    • ب. وود، ج. ب. بندري، د. ب. تساي، فيز. ريف. ب 74، 115116 (2006)
    • E. شامونينا، VA كالينين، KH Ringhofer، L. Solymar، Electron. بادئة رسالة. 37، 1243 (2001)
  44. ↑ شيفاناند؛ لودفيج، ألون؛ ويب، كيه جيه (2012). "تأثير خشونة السطح على ثوابت العزل الكهربائي الفعالة ودقة الصورة دون الطول الموجي لعدسات مكدسة من المعدن والعازل". رسائل البصريات 37 (20): 4317-9 . رمز Bibcode : 2012OptL...37.4317S . doi : 10.1364/OL.37.004317 . PMID 23233908 . 
  45. ↑ ويست، بول ر.؛ ستيوارت، جيمس ل.؛ كيلديشيف، ألكسندر ف.؛ شالاييف، فلاديمير م.؛ شكونوف، فلاديمير م.؛ ستروكيندل، فريدريش.؛ زاخارينكوف، يوري أ.؛ دودز، روبرت ك.؛ بايرن، روبرت. (2014). "عدسة تركيز سطحية فائقة ذات طول موجي فرعي مصنوعة بالكامل من مواد عازلة" . أوبتكس إكسبرس . 22. الولايات المتحدة: أوبتيكا: 26212-26221 . doi : 10.1364/OE.22.026212 .
  46. 1 2 3 4 زيولكوفسكي، ر. و.؛ هيمان، إ. (2001). "انتشار الموجات في أوساط ذات سماحية ونفاذية سالبة" ( ملف PDF) . مجلة Physical Review E. 64 ( 5) 056625. Bibcode : 2001PhRvE..64e6625Z . doi : 10.1103/PhysRevE.64.056625 . PMID 11736134. S2CID 38798156. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 17 يوليو 2010.  
  47. 1 2 3 4 5 سموليانينوف، إيغور إي؛ هونغ، واي جيه؛ ديفيس، سي سي (27-03-2007). "عدسة مكبرة فائقة في نطاق التردد المرئي". مجلة ساينس . 315 (5819): 1699-1701 . arXiv : physics/0610230 . Bibcode : 2007Sci...315.1699S . doi : 10.1126/science.1138746 . PMID 17379804. S2CID 11806529 .  
  48. ↑ دومي، ب. (21 أبريل 2005). "اختراق العدسات الفائقة" . عالم الفيزياء . مؤرشف من الأصل في 19 يناير 2012. تم الاسترجاع في 31 مايو 2009 .
  49. ↑ بيندري، جيه بي (18 فبراير 2005). "مجموعة مراجع في مجال الفوتونيات" . مؤرشف من الأصل في 3 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 11 يناير 2011 .
  50. 1 2 سميث، د. ر . وآخرون (2003). "محدودية التصوير دون مستوى الانعراج باستخدام شريحة ذات معامل انكسار سالب" (ملف PDF) . رسائل الفيزياء التطبيقية . 82 (10): 1506-1508 . arXiv : cond-mat/0206568 . Bibcode : 2003ApPhL..82.1506S . doi : 10.1063/1.1554779 . S2CID 39687616. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 2016-03-03 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2009-11-01 .  
  51. 1 2 شيلبي، ر. أ.؛ سميث، د. ر.؛ شولتز، س. (2001). "التحقق التجريبي من معامل انكسار سالب". مجلة ساينس . 292 (5514): 77-79 . Bibcode : 2001Sci...292...77S . CiteSeerX 10.1.1.119.1617 . doi : 10.1126/science.1058847 . PMID 11292865. S2CID 9321456 .   
  52. 1 2 ساداتغول، م.؛ أوزدمير، س.ك.؛ يانغ، ل.؛ غوني، د.و. (2015). "حقن البلازمون لتعويض والتحكم في الفقد في المواد الفوقية ذات معامل الانكسار السالب". رسائل المراجعة الفيزيائية . 115 (3) 035502. arXiv : 1506.06282 . Bibcode : 2015PhRvL.115c5502S . doi : 10.1103/physrevlett.115.035502 . PMID 26230802. S2CID 2876786 .  
  53. 1 2 آدامز، دبليو؛ ساداتغول، إم؛ تشانغ، إكس؛ غوني، دي أو (2016). "تركيز العدسة المثالية من خلال تعويض شبه مثالي للخسائر دون استخدام وسائط تضخيم". المجلة الجديدة للفيزياء . 18 (12): 125004. arXiv : 1607.07464 . Bibcode : 2016NJPh...18l5004A . doi : 10.1088/1367-2630/aa4f9e . S2CID 119268393 . 
  54. 1 2 أ. غوشروي، و. آدامز، إكس. زانغ، ودو غوني، مخطط حقن البلازمون النشط للتصوير دون مستوى الانعراج باستخدام عدسة مسطحة ذات معامل انكسار سالب غير مثالي، arXiv: 1706.03886
  55. 1 2 تشانغ، شو؛ آدامز، وايت؛ غوني، دوردو أو. (2017). "وصف تحليلي لمرشح عكسي يحاكي مخطط تعويض فقدان حقن البلازمون وتطبيقه على عدسة فائقة الدقة" . مجلة الجمعية البصرية الأمريكية ب . 34 (6): 1310. رمز Bibcode : 2017JOSAB..34.1310Z . doi : 10.1364/josab.34.001310 .
  56. 1 2 3 4 5 6 ويلتشير، م. ك . وآخرون (2003). "منظار داخلي مصنوع من مواد فائقة لنقل المجال المغناطيسي: تصوير المجال القريب باستخدام أسلاك مغناطيسية" . أوبتكس إكسبرس . 11 (7): 709-715 . Bibcode : 2003OExpr..11..709W . doi : 10.1364/OE.11.000709 . PMID 19461782 .  
  57. 1 2 3 دومي، ب. (4 أبريل 2005). "اختراق العدسات الفائقة" . عالم الفيزياء . مؤرشف من الأصل في 19 يناير 2012. تم الاسترجاع في 10 نوفمبر 2009 .
  58. 1 2 ليو، ز.؛ وآخرون (2003). "النمو السريع للموجة المتلاشية بواسطة عدسة فائقة من الفضة" (ملف PDF) . رسائل الفيزياء التطبيقية . 83 (25): 5184. رمز Bibcode : 2003ApPhL..83.5184L . doi : 10.1063/1.1636250 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 24 يونيو 2010. 
  59. ↑ لاغاركوف، أ.ن.؛ كيسيل، ف.ن. (18 فبراير 2004). "تصوير شبه مثالي في نظام تركيز يعتمد على لوحة من مادة ذات معامل انكسار يساري". مجلة Physical Review Letters ، 92 (7): 077401 [4 صفحات]. Bibcode : 2004PhRvL..92g7401L . doi : 10.1103/PhysRevLett.92.077401 . PMID: 14995884 . 
  60. ↑ بلايكي، ريتشارد جيه ؛ ميلفيل، ديفيد أو إس (2005-01-20). "التصوير من خلال عدسات فضية مستوية في المجال البصري القريب". مجلة الجمعية البصرية الأمريكية أ. 7 ( 2): ص176- ص183. رمز Bibcode : 2005JOptA...7S.176B . doi : 10.1088/1464-4258/7/2/023 .
  61. ↑ جريجور آر بي، وآخرون (25 أغسطس 2005). "محاكاة واختبار عدسة ذات معامل انكسار سالب متدرج" (ملف PDF) . رسائل الفيزياء التطبيقية . 87 (9): 091114. رمز Bibcode : 2005ApPhL..87i1114G . doi : 10.1063/1.2037202 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 18 يونيو 2010. تم الاطلاع عليه في 1 نوفمبر 2009 . 
  62. ↑ دورانت، ستيفان؛ وآخرون . (2005-12-02). "نظرية خصائص النقل لعدسة فائقة بصرية بعيدة المدى للتصوير بما يتجاوز حد الانعراج" (ملف PDF) . مجلة الجمعية البصرية الأمريكية ب . 23 (11): 2383-2392 . رمز Bibcode : 2006JOSAB..23.2383D . doi : 10.1364/JOSAB.23.002383 . تاريخ الاسترجاع: 2009-10-26 . 
  63. ↑ ليو، تشاوي؛ وآخرون . (22-05-2007). "دراسات تجريبية للعدسة الفائقة ذات المجال البعيد للتصوير البصري دون حيود" . مجلة أوبتكس إكسبرس . 15 (11): 6947-6954 . رمز Bibcode : 2007OExpr..15.6947L . doi : 10.1364/OE.15.006947 . PMID 19547010 .  
  64. ↑ جيوفروي، ليروزي؛ وآخرون . (27-02-2007). "التركيز خارج حدود الانعراج باستخدام عكس الزمن في المجال البعيد". مجلة ساينس . 315 (5815): 1120-1122 . Bibcode : 2007Sci...315.1120L . doi : 10.1126/science.1134824 . PMID 17322059. S2CID 16152502 .   
  65. ↑ جاكوب، ز.؛ أليكسييف، ل.؛ ناريمانوف، إ. (2005). "العدسة البصرية الفائقة: تصوير المجال البعيد بما يتجاوز حد الانعراج". أوبتكس إكسبرس . 14 (18): 8247-8256 . arXiv : physics/0607277 . Bibcode : 2006OExpr..14.8247J . doi : 10.1364/OE.14.008247 . PMID 19529199. S2CID 11542914 .  
  66. ↑ سالاندرينو، أليساندرو؛ نادر إنجيتا (16 أغسطس/آب 2006). "المجهر الضوئي ذو المجال البعيد دون حد الانعراج باستخدام بلورات المواد الفائقة: النظرية والمحاكاة" (ملف PDF) . مجلة Physical Review B ، 74 (7)، 075103. رمز Bibcode : 2006PhRvB..74g5103S . doi : 10.1103/PhysRevB.74.075103 . hdl : 1808/21743 .
  67. ↑ وانغ، جونشيا؛ يانغ شو، هونغشنغ تشن؛ تشانغ، بايل (2012). "عدسة فائقة عازلة للأشعة فوق البنفسجية مع طبقات من الجرافين ونيتريد البورون". arXiv : 1205.4823 [ physics.chem-ph ].
  68. ↑ هارت، ويليام س؛ باك، أليكسي أو؛ فيليبس، كريس سي (7 فبراير 2018). "دقة فائقة منخفضة الفقد باستخدام مواد شبه موصلة فائقة التباين" . AIP Advances . 8 (2): 025203. Bibcode : 2018AIPA....8b5203H . doi : 10.1063/1.5013084 . hdl : 10044/1/56578 .
  69. 1 2 3 4 5 6 7 8 ليو، ز؛ وآخرون . (27-03-2007). "عدسة بصرية فائقة المجال البعيد تُكبّر الأجسام دون حد الانعراج" ( ملف PDF) . مجلة ساينس . 315 (5819): 1686. رمز Bibcode : 2007Sci...315.1686L . CiteSeerX 10.1.1.708.3342 . doi : 10.1126/science.1137368 . PMID 17379801. S2CID 5917552. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) في 20 سبتمبر 2009.    
  70. 1 2 رو، جونسوك؛ يي، زيليانغ؛ شيونغ، يي؛ ين، شياوبو؛ ليو، تشاوي؛ تشوي، هيونسوك؛ بارتال، غاي؛ تشانغ، شيانغ (1 ديسمبر 2010). "عدسة فائقة كروية للتصوير ثنائي الأبعاد دون حيود عند الترددات المرئية" . نيتشر كوميونيكيشنز . 1 (9): 143. Bibcode : 2010NatCo...1..143R . doi : 10.1038/ncomms1148 . PMID 21266993 . 
  71. ↑ هوانغ، بو؛ وانغ، و.؛ بيتس، م.؛ تشوانغ، ش. (2008-02-08). "التصوير ثلاثي الأبعاد فائق الدقة باستخدام مجهر إعادة البناء البصري العشوائي" . مجلة ساينس . 319 (5864): 810-813 . Bibcode : 2008Sci...319..810H . doi : 10.1126/science.1153529 . PMC 2633023. PMID 18174397 .  
  72. ↑ بيندري، جون (7 أبريل 2003). "عدسات أسطوانية مثالية" (ملف PDF) . أوبتكس إكسبرس . 11 (7): 755-760 . رمز Bibcode : 2003OExpr..11..755P . doi : 10.1364/OE.11.000755 . PMID 19461787. تاريخ الاسترجاع: 4 نوفمبر 2009 . 
  73. ↑ ميلتون، غرايم دبليو؛ نيكوروفيتشي، نيكولاي-ألكساندرو ب؛ ماكفيدران، روس سي؛ بودولسكي، فيكتور أ. (8 ديسمبر 2005). "إثبات وجود العدسات الفائقة في النظام شبه الساكن، وقيود العدسات الفائقة في هذا النظام بسبب الرنين الموضعي الشاذ". وقائع الجمعية الملكية أ . 461 (2064): 3999 [36 صفحة]. Bibcode : 2005RSPSA.461.3999M . doi : 10.1098/rspa.2005.1570 . S2CID 120546522 . 
  74. ↑ شورج، د.؛ بندري، ج. ب.؛ سميث، د. ر. (24-10-2007). "عناصر بصرية مصممة بتقنية التحويل" . مجلة أوبتكس إكسبرس . 15 (22): 14772-14782 . رمز Bibcode : 2007OExpr..1514772S . doi : 10.1364/OE.15.014772 . PMID: 19550757. S2CID : 16247289 .  
  75. ↑ تسانغ، مانكي؛ بسالتيس، ديمتري (2008). "تصميم عدسة مكبرة مثالية وعدسة فائقة عن طريق تحويل الإحداثيات". مجلة Physical Review B. 77 ( 3) 035122. arXiv : 0708.0262 . Bibcode : 2008PhRvB..77c5122T . doi : 10.1103/PhysRevB.77.035122 . S2CID 9517825 . 
  76. ١ ٢ ٣ هوانغ إف إم، وآخرون (٢٤ يونيو ٢٠٠٨). "مصفوفة الثقوب النانوية كعدسة" (ملف PDF) . رسائل نانو . ٨ (٨): ٢٤٦٩-٢٤٧٢ . رمز Bibcode : 2008NanoL...8.2469H . doi : 10.1021/nl801476v . PMID 18572971. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في ١ مارس ٢٠١٢. تم الاسترجاع في ٢١ ديسمبر ٢٠٠٩ .  
  77. ١ ٢ "علماء فيزياء من شمال شرق الولايات المتحدة يطورون عدسة نانوية ثلاثية الأبعاد مصنوعة من مادة فائقة تحقق تصويرًا فائق الدقة" . نموذج أولي لعدسة نانوية فائقة الدقة مصنوعة من مادة فائقة . Nanotechwire.com. ١٨ يناير ٢٠١٠. مؤرشف من الأصل في ٤ مارس ٢٠١٦. تم الاطلاع عليه في ٢٠ يناير ٢٠١٠ .
  78. 1 2 كاس، ب.د.ف.؛ لو، و.ت.؛ هوانغ، ي.ج.؛ غولتيبي، إ.؛ مينون، ل.؛ سريدهار، س. (2010). "التصوير فائق الدقة باستخدام عدسة نانوية ثلاثية الأبعاد من المواد الفائقة". رسائل الفيزياء التطبيقية . 96 (2): 023114. Bibcode : 2010ApPhL..96b3114C . doi : 10.1063/1.3291677 . hdl : 2047/d20002681 .
  79. ↑ جونغ، ج. و ل. مارتين-مورينو؛ ف. ج. غارسيا-فيدال (9 ديسمبر 2009). "خصائص نفاذية الضوء للأغشية المعدنية المثقبة في حدود المواد الفائقة: نظرية الوسط الفعال والتصوير دون الطول الموجي" . مجلة الفيزياء الجديدة . 11 (12) 123013. Bibcode : 2009NJPh...11l3013J . doi : 10.1088/1367-2630/11/12/123013 .
  80. ↑ سيلفيرينها، ماريو ج.؛ إنجيتا، نادر (13 مارس 2009). "نقل صورة عبر ثقب دون الطول الموجي" . رسائل المراجعة الفيزيائية . 102 (10) 103902. رمز Bibcode : 2009PhRvL.102j3902S . doi : 10.1103/PhysRevLett.102.103902 . PMID 19392114 . 
  81. 1 2 3 4 5 6 7 كانغ، هيونغ-غون؛ توكوماسو، فويوكي؛ كلارك، ماثيو؛ تشو، تشنبينغ؛ تانغ، جيانيونغ؛ نغوين، تينه؛ هوانغ، جيسونغ (2010). "استكشاف خصائص التألق الديناميكي لنقاط الكم المفردة والمتجمعة نحو التصوير الطبي الحيوي الكمي للخلايا" . مراجعات وايلي متعددة التخصصات: الطب النانوي والتكنولوجيا النانوية الحيوية . 2 (1): 48-58 . doi : 10.1002/wnan.62 . PMID 20049830 .