Ученые из Канады придумали, как они могут найти небольшие дефекты в оптических детекторах и волоконной оптике. Теперь это можно сделать почти мгновенно.

Группа исследователей из Университета Макгилла разработала новую методику нахождения наноразмерных дефектов в материалах. Они считают, что это открытие приведет к улучшению оптических детекторов (используются в фотоаппаратах и телефонах) и волоконной оптики (в солнечных батареях).

Исследователи использовали атомно-силовую микроскопию для обнаружения сверхбыстрых сил, возникающих при взаимодействии света с материей. Они показали, что силы, возникающие в результате двух импульсов света с задержкой по времени, могут быть обнаружены с суб-фемтосекундной точностью (это миллионные доли миллиардной доли секунды).

«Для улучшения материалов ученые обычно используют световые импульсы быстрее 100 фемтосекунд. Так они исследуют как быстро проходят реакции и определяют что именно тормозит процесс. Однако электрическое поле светового импульса колеблется каждые несколько фемтосекунд и будет толкать и тянуть заряды атомного размера и ионы, составляющие материю. Эти заряженные тела затем движутся или поляризуются под действием этих сил, и именно это движение определяет оптические свойства материала», – объяснили ученые.

Это свойство можно использовать для улучшения дефектов, которые трудно обнаружить из-за их размера. Кроме того, без этого подхода было очень сложно выявить и изучить слабые места материалов, которые могут замедлять или препятствовать световым индуцированным процессам, потому что традиционные методы обнаружения дефектов используются на больших площадях.

«Новая технология применима к любым материалам — металлам, полупроводникам или изоляторям. Она позволит использовать высокое пространственно-временное разрешение для изучения, понимания и, в конечном счете, улучшения материалов. В будущем это улучшит сразу весь спектр технологий», — отметили исследователи.