Wissenschaftler der Universität von Kalifornien in Berkeley haben es geschafft, ein Muster mit einer Detailtreue von nur 60 Nanometern durch einen dünnen Silberfilm auf einer lichtempfindlichen Schicht abzubilden. Da sie das Objekt dazu mit einer Wellenlänge von etwa 360 Nanometern beleuchteten, unterstützt dieses Experiment die These, dass ein derartiger Metallfilm unter gewissen Bedingungen als Superlinse dienen kann und die Beugungsgrenze von etwa der halben Lichtwellenlänge durchbricht. Darüber berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin Science (Band 308, Seite 534).
Herkömmliche Linsensysteme unterliegen der so genannten Beugungsgrenze. Danach können zwei Objekte, deren Abstand weniger als etwa die halbe Wellenlänge des verwendeten Lichts beträgt, nicht als zwei getrennt wahrnehmbare Bildpunkte abgebildet werden.
Xiang Zhang und seine Kollegen aus Berkeley haben nun allerdings gezeigt, dass diese Beugungsgrenze mit einem dünnen Silberfilm durchbrochen werden kann. In ihrem Experiment gelang es den Wissenschaftlern, Rillen eines Glasplättchens mit einem Abstand von 60 Nanometern durch einen 35 Nanometer dicken Silberfilm auf einer Photoschicht abzubilden, die auf ultraviolettes Licht reagierte. Dazu beleuchteten die Forscher ihr Plättchen mit Licht einer Wellenlänge von 360 Nanometern.
Der Silberfilm ermöglichte es tatsächlich, ein scharfes Bild des Rillenmusters in der Photoschicht herzustellen. Ein Kontrollexperiment ohne Silberfilm hingegen ergab nur ein verschwommenes Bild. Die Wissenschaftler hatten somit gezeigt, dass der Silberfilm tatsächlich wie vor mehreren Jahren vorhergesagt als Superlinse wirken kann.
Durch die Lichtbestrahlung bildet sich an der dem Objekt zugewandten Seite des Films eine Oberflächenwelle aus, die mit dem Muster des Objekts moduliert ist. Diese Welle regt dann durch den Film hindurch eine weitere Oberflächenwelle auf der der Photoschicht zugewandten Seite des Films an. Somit können die feinen Details des Objekts durch den Film hindurch übertragen werden. Zhang glaubt, dass derartige Linsen unter Umständen in der Photolithographie zur Herstellung winziger Schaltkreise eingesetzt werden können.
Stefan Maier
