Zwei Forschergruppen in Kanada und Russland haben Mikrowellen mit Hilfe einer flachen Linse auf einen Punkt eines Durchmessers weit unterhalb der Wellenlänge fokussiert. Damit haben die Wissenschaftler eine seit mehreren Jahren diskutierte Theorie bestätigt, wonach Bretter aus einem Material mit einem negativen Brechungsindex elektromagnetische Wellen besser fokussieren können als alle bisher bekannten Linsen. Darüber wird das Fachmagazin Physical Review Letters in einer kommenden Ausgabe berichten.
Wenn ein Lichtstrahl aus der Luft in ein Material eindringt, so wird er gewöhnlich zum Einfallslot hin abgelenkt. Innerhalb der letzten Jahre haben Forscher allerdings gezeigt, dass spezielle, aus gemusterten Metallfolien und Metallringen aufgebaute und in der Fachwelt als Meta-Materialien bezeichnete Stoffe Mikrowellenstrahlung in die “falsche” Richtung ablenken können ? sie besitzen einen negativen Brechungsindex.
George Eleftheriades und seine Kollegen aus Toronto sowie eine Gruppe um Vladimir Kissel aus Moskau haben nun eine weitere, vor etwa vier Jahren von dem britischen Physiker John Pendry aufgestellte Theorie experimentell bestätigt: Flache Bretter aus einem derartigen Material können Mikrowellenstrahlung auf einen winzigen Punkt unterhalb der Wellenlänge der verwendeten Strahlung fokussieren. Diese “Superlinsen” durchbrechen daher dass Beugungslimit herkömmlicher Optik. Dieses besagt, dass Lichtstrahlen mit Linsen nicht auf einen Punkt eines Durchmessers unterhalb der halben Lichtwellenlänge fokussiert werden können.
Auf Materialien mit einem negativen Brechungsindex beruhende Superlinsen könnten einigen Forschern nach in Zukunft die Mikroskopie revolutionieren. Das nun mit Mikrowellen demonstrierte Konzept könnte nämlich unter Umständen auch für Lichtstrahlen im optischen Bereich des Spektrums funktionieren.
Stefan Maier
