世界上最小的放大鏡，已達到單個原子尺度

幾個世紀以來，科學家們認為，像所有的波那樣，我們無法將光聚焦於小於其波長的尺度，即百萬分之一米。 現在，劍橋大學領導的研究團隊創造了世界上最小的放大鏡，它能夠將光線聚焦10億倍以上，達到了單個原子的尺度。

該研究團隊使用具有極高導電性的金納米粒子製造了世界上最小的光學腔，這個光學腔小到只能容納單個原子，這一研究結果已發表在《科學》雜誌上。

這個被研究人員稱為「皮腔」的光學腔，由金納米結構中的單個原子尺度的凸起構成，並且能將光限制在小於十億分之一米的範圍內。該研究結果揭示了一種研究光和物質相互作用的新方法，包括可以令腔中的分子經歷新的化學反應，從而或許可以開發出全新類型的感測器。

研究人員透露，控制單個原子用來構建納米結構是極具挑戰性的。 該研究的主要作者菲利克斯本茲（Felix Benz）說：「為了凍結活潑的金原子，我們不得不將樣品冷卻至-260℃。」 研究人員向樣品照射激光，以構建能讓他們實時觀察單原子運動的皮腔。

來自聖塞巴斯蒂安材料物理中心的哈維爾?埃茲普魯埃（Javier Aizpurua）教授說：「我們的模型表明，突出來的單個原子就像是一根微小的避雷針，但是它吸引的是光而不是電。」哈維爾教授主要負責領導這項工作的理論部分。

領導了本次研究工作的劍橋大學納米光子學中心的傑瑞米?寶伯格（Jeremy Baumberg）教授說道：「在實驗中，我們發現甚至單個金原子的行為就像微小的金屬球軸承，導電的電子圍繞著其漫遊，而這與它們的量子態，即電子被局限於其原子核周圍，截然不同。」

這些發現有可能開啟一個全新的光催化化學反應領域，使得研究人員們得以由較小的組件構建複雜的分子。 另外，該項研究或許還揭示了另一種可能性，即搭建新的光機數據存儲裝置，使得光能寫入和讀取信息，並將信息以分子振動的形式存儲起來。

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