Superlente

Una superlente , o lente super , es una lente que utiliza metamateriales para lograr imágenes de superresolución y superar el límite de difracción . El límite de difracción es una característica de las lentes y microscopios convencionales que limita la nitidez de su resolución de imagen en función de la longitud de onda de la radiación y la apertura numérica (AN) de la lente objetivo. Se han propuesto muchos diseños de lentes que superan el límite de difracción de alguna manera, pero cada uno de ellos presenta limitaciones y obstáculos. ^{[ 1 ]}

Historia

En 1873, Ernst Abbe informó que las lentes convencionales son incapaces de capturar ciertos detalles finos de una imagen. La superlente está diseñada para capturar dichos detalles. Esta limitación de las lentes convencionales ha frenado el progreso en las ciencias biológicas , ya que un virus o una molécula de ADN no pueden resolverse con los microscopios convencionales de mayor potencia. Esta limitación se extiende a los procesos minúsculos de las proteínas celulares que se mueven junto a los microtúbulos de una célula viva en su entorno natural. Además, los chips de computadora y la microelectrónica interrelacionada se siguen fabricando a escalas cada vez más pequeñas. Esto requiere equipos ópticos especializados , que también están limitados porque utilizan lentes convencionales. Por lo tanto, los principios que rigen una superlente demuestran su potencial para obtener imágenes de moléculas de ADN, procesos de proteínas celulares y para contribuir a la fabricación de chips de computadora y microelectrónica aún más pequeños. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

Las lentes convencionales capturan únicamente las ondas de luz que se propagan . Estas son ondas que viajan desde una fuente de luz o un objeto hasta una lente o el ojo humano. Esto también se puede estudiar como el campo lejano . En cambio, una superlente captura tanto las ondas de luz que se propagan como las que permanecen en la superficie de un objeto, lo que también se puede estudiar como el campo lejano y el campo cercano . ^[⁶^]^[⁷^]

A principios del siglo XX, Dennis Gabor utilizó el término "superlente" para describir algo bastante diferente: un sistema de matriz de microlentes compuestas. ^{[ 8 ]}

Teoría

El microscopio binocular es un sistema óptico convencional. La resolución espacial está limitada por un límite de difracción que es ligeramente superior a 200 nanómetros .

Formación de imágenes

Una imagen de un objeto puede definirse como una representación tangible o visible de las características de dicho objeto. Un requisito para la formación de imágenes es la interacción con campos de radiación electromagnética . Además, el nivel de detalle de las características, o resolución de la imagen , está limitado por la longitud de onda de la radiación . Por ejemplo, en la microscopía óptica , la producción y la resolución de la imagen dependen de la longitud de onda de la luz visible. Sin embargo, con una superlente, esta limitación puede eliminarse y generarse un nuevo tipo de imagen. ^{[ 9 ]}

La litografía por haz de electrones puede superar este límite de resolución . La microscopía óptica, en cambio, no puede, ya que está limitada a un valor ligeramente superior a 200 nanómetros . ^{[ 4 ]} Sin embargo, las nuevas tecnologías combinadas con la microscopía óptica están empezando a permitir una mayor resolución de las características (véanse las secciones siguientes).

Una definición de estar limitado por la barrera de resolución es un límite de resolución a la mitad de la longitud de onda de la luz . El espectro visible tiene un rango que se extiende desde 390 nanómetros hasta 750 nanómetros. La luz verde , a medio camino entre ambos, tiene una longitud de onda de alrededor de 500 nanómetros. La microscopía tiene en cuenta parámetros como la apertura de la lente , la distancia del objeto a la lente y el índice de refracción del material observado. Esta combinación define el límite de resolución, o límite óptico de la microscopía , que se sitúa en 200 nanómetros. Por lo tanto, las lentes convencionales, que literalmente construyen una imagen de un objeto utilizando ondas de luz "ordinarias", descartan información que produce detalles muy finos y minúsculos del objeto que están contenidos en ondas evanescentes . Estas dimensiones son inferiores a 200 nanómetros. Por esta razón, los sistemas ópticos convencionales, como los microscopios , no han podido obtener imágenes precisas de estructuras muy pequeñas, de tamaño nanométrico , ni de organismos de tamaño nanométrico in vivo , como virus individuales o moléculas de ADN . ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

Las limitaciones de la microscopía óptica estándar ( microscopía de campo claro ) radican en tres áreas:

Esta técnica solo permite obtener imágenes de objetos oscuros o con una fuerte refracción .
La difracción limita la resolución del objeto o célula a aproximadamente 200 nanómetros .
La luz desenfocada procedente de puntos situados fuera del plano focal reduce la nitidez de la imagen.

Las células biológicas vivas, en particular, suelen carecer del contraste suficiente para ser estudiadas con éxito, ya que sus estructuras internas son mayoritariamente incoloras y transparentes. La forma más común de aumentar el contraste es teñir las diferentes estructuras con colorantes selectivos , pero esto a menudo implica sacrificar y fijar la muestra. La tinción también puede introducir artefactos , detalles estructurales aparentes causados por el procesamiento de la muestra y que, por lo tanto, no son una característica legítima de la misma.

Lente convencional

**DVD** (disco versátil digital). Se utiliza un láser para la transferencia de datos .

La lente de vidrio convencional está presente en toda nuestra sociedad y en las ciencias . Es una de las herramientas fundamentales de la óptica, simplemente porque interactúa con diversas longitudes de onda de la luz. A su vez, la longitud de onda de la luz puede compararse con el grosor de un lápiz utilizado para dibujar imágenes ordinarias. Esta limitación se manifiesta de diversas maneras. Por ejemplo, el láser utilizado en un sistema de vídeo digital no puede leer detalles de un DVD que sean más pequeños que su longitud de onda. Esto limita la capacidad de almacenamiento de los DVD. ^{[ 10 ]}

Así, cuando un objeto emite o refleja luz, existen dos tipos de radiación electromagnética asociados a este fenómeno : la radiación de campo cercano y la radiación de campo lejano . Como su nombre indica, la radiación de campo lejano se propaga más allá del objeto y puede ser capturada y manipulada fácilmente por una lente de vidrio convencional. Sin embargo, no se observan detalles con resolución útil (de tamaño nanométrico), ya que quedan ocultos en el campo cercano. Estos detalles permanecen localizados, mucho más cerca del objeto emisor de luz, sin poder propagarse ni ser capturados por la lente convencional. El control de la radiación de campo cercano, para obtener alta resolución, puede lograrse con una nueva clase de materiales que no se encuentran fácilmente en la naturaleza. Estos materiales son diferentes de los sólidos comunes , como los cristales , cuyas propiedades derivan de unidades atómicas y moleculares . Esta nueva clase de materiales, denominada metamateriales , obtiene sus propiedades de su estructura artificialmente más grande. Esto ha dado lugar a propiedades y respuestas novedosas que permiten obtener imágenes con detalles que superan las limitaciones impuestas por la longitud de onda de la luz. ^{[ 10 ]}

Imágenes sublongitudinales

Esto ha generado el deseo de observar interacciones celulares biológicas en tiempo real y en un entorno natural , así como la necesidad de imágenes sublongitudinales . Las imágenes sublongitudinales se definen como microscopía óptica con la capacidad de ver detalles de un objeto u organismo por debajo de la longitud de onda de la luz visible (véase la discusión en las secciones anteriores). En otras palabras, tener la capacidad de observar, en tiempo real, por debajo de los 200 nanómetros. La microscopía óptica es una técnica y tecnología no invasiva, ya que la luz cotidiana es el medio de transmisión . Las imágenes por debajo del límite óptico en microscopía óptica (sublongitudinales) pueden diseñarse para el nivel celular y, en principio, para el nivel nanométrico.

Por ejemplo, en 2007 se demostró una técnica en la que una lente basada en metamateriales, acoplada a una lente óptica convencional, podía manipular la luz visible para observar patrones ( a nanoescala ) demasiado pequeños para ser observados con un microscopio óptico ordinario. Esto tiene aplicaciones potenciales no solo para observar una célula viva completa, o para observar procesos celulares , como el movimiento de proteínas y grasas dentro y fuera de las células. En el ámbito tecnológico , podría utilizarse para mejorar los primeros pasos de la fotolitografía y la nanolitografía , esenciales para la fabricación de chips informáticos cada vez más pequeños . ^{[ 4 ]}^{[ 11 ]}

El enfoque a sublongitud de onda se ha convertido en una técnica de imagen única que permite visualizar características del objeto observado que son más pequeñas que la longitud de onda de los fotones utilizados. Un fotón es la unidad mínima de luz. Si bien antes se creía físicamente imposible, la obtención de imágenes a sublongitud de onda se ha hecho posible gracias al desarrollo de metamateriales. Esto generalmente se logra utilizando una capa de metal como oro o plata de unos pocos átomos de espesor, que actúa como una superlente, o mediante cristales fotónicos 1D y 2D . ^{[ 12 ]}^{[ 13 ]} Existe una interacción sutil entre ondas propagantes, ondas evanescentes, imágenes de campo cercano e imágenes de campo lejano que se analiza en las secciones siguientes. ^{[ 4 ]}^{[ 14 ]}

Imágenes tempranas de longitud de onda sublongitudinal

Las lentes de metamateriales ( superlentes ) son capaces de reconstruir imágenes de tamaño nanométrico al producir un índice de refracción negativo en cada caso. Esto compensa la rápida atenuación de las ondas evanescentes. Antes de los metamateriales, se habían propuesto e incluso demostrado numerosas otras técnicas para crear microscopía de superresolución . Ya en 1928, se le atribuye al físico irlandés Edward Hutchinson Synge la concepción y el desarrollo de la idea de lo que finalmente se convertiría en la microscopía óptica de barrido de campo cercano . ^{[ 15 ]}^{[ 16 ]}^{[ 17 ]}

En 1974 se presentaron propuestas para técnicas de fabricación bidimensionales . Estas propuestas incluían imágenes de contacto para crear un patrón en relieve, fotolitografía, litografía de haz de electrones , litografía de rayos X o bombardeo de iones , sobre un sustrato plano adecuado . ^{[ 18 ]} Los objetivos tecnológicos compartidos de la lente de metamaterial y la variedad de litografía apuntan a resolver ópticamente características con dimensiones mucho menores que la longitud de onda en el vacío de la luz de exposición. ^{[ 19 ]}^{[ 20 ]} En 1981 se demostraron dos técnicas diferentes de imágenes de contacto de patrones metálicos submicroscópicos planos con luz azul (400 nm ). Una demostración resultó en una resolución de imagen de 100 nm y la otra en una resolución de 50 a 70 nm. ^{[ 20 ]}

En 1995, John Guerra combinó una rejilla transparente con líneas y espacios de 50 nm (el "metamaterial") con un objetivo de inmersión de microscopio convencional. La "superlente" resultante permitió observar una muestra de silicio con líneas y espacios de 50 nm, mucho más allá del límite de difracción clásico impuesto por la iluminación con una longitud de onda de 650 nm en el aire. ^{[ 21 ]}

Desde al menos 1998, la litografía óptica de campo cercano se diseñó para crear estructuras a escala nanométrica. La investigación sobre esta tecnología continuó cuando, entre 2000 y 2001, surgió el primer metamaterial de índice negativo demostrado experimentalmente . A principios del nuevo milenio, también se investigó la eficacia de la litografía por haz de electrones para aplicaciones a escala nanométrica. Se demostró que la litografía por impresión presentaba ventajas deseables para la investigación y la tecnología a escala nanométrica. ^{[ 19 ]}^{[ 22 ]}

La fotolitografía UV profunda avanzada ahora puede ofrecer una resolución inferior a 100 nm, pero el tamaño mínimo de las características y el espaciado entre patrones están determinados por el límite de difracción de la luz. Se desarrollaron tecnologías derivadas, como la litografía de campo cercano evanescente, la litografía de interferencia de campo cercano y la litografía de máscara de desplazamiento de fase, para superar el límite de difracción. ^{[ 19 ]}

En el año 2000, John Pendry propuso utilizar una lente de metamaterial para lograr imágenes a escala nanométrica para enfocar por debajo de la longitud de onda de la luz. ^{[ 1 ]}^{[ 23 ]}

Análisis del límite de difracción

El problema original de la lente perfecta: La expansión general de un campo electromagnético que emana de una fuente consta de ondas propagantes y ondas de campo cercano o evanescentes. Un ejemplo de una fuente lineal bidimensional con un campo eléctrico de polarización S tendrá ondas planas compuestas por componentes propagantes y evanescentes, que avanzan paralelamente a la interfaz. ^{[ 24 ]} A medida que tanto las ondas propagantes como las evanescentes más pequeñas avanzan en una dirección paralela a la interfaz del medio, las ondas evanescentes se atenúan en la dirección de propagación. Los elementos ópticos ordinarios (de índice positivo) pueden reenfoque las componentes propagantes, pero las componentes inhomogéneas que se atenúan exponencialmente siempre se pierden, lo que lleva al límite de difracción para enfocar una imagen. ^{[ 24 ]}

Una superlente es una lente capaz de generar imágenes sublongitudinales, lo que permite la magnificación de rayos de campo cercano. Las lentes convencionales tienen una resolución del orden de una longitud de onda debido al llamado límite de difracción. Este límite dificulta la obtención de imágenes de objetos muy pequeños, como átomos individuales, que son mucho más pequeños que la longitud de onda de la luz visible. Una superlente es capaz de superar el límite de difracción. Un ejemplo es la lente inicial descrita por Pendry, que utiliza una lámina de material con un índice de refracción negativo como lente plana . En teoría, una lente perfecta sería capaz de enfocar perfectamente , lo que significa que podría reproducir perfectamente el campo electromagnético del plano de la fuente en el plano de la imagen.

El límite de difracción como restricción en la resolución

La limitación del rendimiento de las lentes convencionales se debe al límite de difracción. Siguiendo a Pendry (2000), el límite de difracción puede entenderse de la siguiente manera. Consideremos un objeto y una lente colocados a lo largo del eje z, de modo que los rayos del objeto viajen en la dirección +z. El campo que emana del objeto puede escribirse en términos de su espectro angular como una superposición de ondas planas :

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)},

dónde $k_{z}$ es una función de $k_{x},k_{y}$ :

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

Solo se toma la raíz cuadrada positiva ya que la energía va en la dirección + z . Todos los componentes del espectro angular de la imagen para la cual $k_{z}$ es real se transmite y se vuelve a enfocar mediante una lente ordinaria. Sin embargo, si

k_{x}^{2}+k_{y}^{2}>{\frac {\omega ^{2}}{c^{2}}},

entonces $k_{z}$ Se vuelve imaginaria, y la onda es evanescente, cuya amplitud disminuye a medida que se propaga a lo largo del eje z . Esto resulta en la pérdida de los componentes de alta frecuencia angular de la onda, que contienen información sobre las características de alta frecuencia (a pequeña escala) del objeto que se está visualizando. La resolución máxima que se puede obtener se puede expresar en términos de la longitud de onda:

k_{\text{max}}\approx {\frac {\omega }{c}}={\frac {2\pi }{\lambda }},

\Delta x_{\text{min}}\approx \lambda .

Una superlente supera el límite. Una superlente de tipo Pendry tiene un índice de n = −1 (ε = −1, μ = −1), y en dicho material, el transporte de energía en la dirección + z requiere que la componente z del vector de onda tenga signo opuesto:

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

Para frecuencias angulares elevadas, la onda evanescente crece , por lo que, con el espesor adecuado de la lente, todos los componentes del espectro angular pueden transmitirse a través de ella sin distorsión. No hay problemas con la conservación de la energía , ya que las ondas evanescentes no transportan energía en la dirección de crecimiento: el vector de Poynting está orientado perpendicularmente a dicha dirección. Para ondas viajeras dentro de una lente perfecta, el vector de Poynting apunta en dirección opuesta a la velocidad de fase . ^{[ 3 ]}

Efectos del índice de refracción negativo

Normalmente, cuando una onda pasa a través de la interfaz de dos materiales, aparece en el lado opuesto de la normal . Sin embargo, si la interfaz se encuentra entre un material con un índice de refracción positivo y otro con un índice de refracción negativo, la onda aparecerá en el mismo lado de la normal. La idea de Pendry de una lente perfecta es un material plano donde n = −1. Dicha lente permite que los rayos de campo cercano, que normalmente se atenúan debido al límite de difracción, se enfoquen una vez dentro de la lente y otra vez fuera de ella, lo que permite la formación de imágenes sublongitudinales. ^{[ 25 ]}

Desarrollo y construcción

En un principio se pensó que la construcción de superlentes era imposible. En 2000, Pendry afirmó que una simple lámina de material zurdo bastaría. ^{[ 26 ]} Sin embargo, la realización experimental de dicha lente llevó más tiempo, ya que no es fácil fabricar metamateriales con permitividad y permeabilidad negativas . De hecho, no existe tal material en la naturaleza y la construcción de los metamateriales necesarios no es trivial. Además, se demostró que los parámetros del material son extremadamente sensibles (el índice debe ser igual a −1); pequeñas desviaciones hacen que la resolución sublongitudinal sea inobservable. ^{[ 27 ]}^{[ 28 ]} Debido a la naturaleza resonante de los metamateriales, de la que dependen muchas implementaciones (propuestas) de superlentes, estos son altamente dispersivos. La sensibilidad de la superlente a los parámetros del material hace que las superlentes basadas en metamateriales tengan un rango de frecuencia utilizable limitado. Este diseño inicial de superlente teórica consistía en un metamaterial que compensaba la atenuación de la onda y reconstruía imágenes en el campo cercano. Tanto las ondas propagantes como las evanescentes podían contribuir a la resolución de la imagen. ^{[ 1 ]}^{[ 23 ]}^{[ 29 ]}

Pendry también sugirió que una lente con un solo parámetro negativo formaría una superlente aproximada, siempre que las distancias involucradas sean muy pequeñas y la polarización de la fuente sea la adecuada. Para la luz visible, este es un sustituto útil, ya que diseñar metamateriales con permeabilidad negativa a la frecuencia de la luz visible es difícil. Los metales son entonces una buena alternativa, ya que tienen permitividad negativa (pero no permeabilidad negativa). Pendry sugirió usar plata debido a su pérdida relativamente baja a la longitud de onda de operación prevista (356 nm). En 2003, la teoría de Pendry se demostró experimentalmente por primera vez ^{[ 13 ]} en frecuencias de RF/microondas. En 2005, dos grupos independientes verificaron la lente de Pendry en el rango UV, ambos usando capas delgadas de plata iluminadas con luz UV para producir "fotografías" de objetos más pequeños que la longitud de onda. ^{[ 30 ]}^{[ 31 ]} La refracción negativa de la luz visible se verificó experimentalmente en un bicristal de ortovanadato de itrio (YVO ₄ ) en 2003. ^{[ 32 ]}

Se descubrió que un diseño simple de superlente para microondas podría usar una matriz de cables conductores paralelos. ^{[ 33 ]} Se demostró que esta estructura podía mejorar la resolución de las imágenes de resonancia magnética .

En 2004, la primera superlente con un índice de refracción negativo proporcionó una resolución tres veces mejor que el límite de difracción y se demostró en frecuencias de microondas . ^{[ 34 ]} En 2005, N.Fang et al. demostraron la primera superlente de campo cercano , pero la lente no dependía de la refracción negativa . En cambio, se utilizó una película delgada de plata para mejorar los modos evanescentes a través del acoplamiento de plasmones de superficie . ^[³⁵^]^[³⁶^] Casi al mismo tiempo, Melville y Blaikie tuvieron éxito con una superlente de campo cercano. Otros grupos siguieron. ^[³⁰^]^[³⁷^] En 2008 se informaron dos desarrollos en la investigación de superlentes. ^[³⁸^] En el segundo caso, se formó un metamaterial a partir de nanocables de plata que se depositaron electroquímicamente en óxido de aluminio poroso. El material exhibió refracción negativa. ^[³⁹^] El rendimiento de imagen de tales lentes de lámina isotrópicas con constante dieléctrica negativa también se analizó con respecto al material y el espesor de la lámina. ^[⁴⁰^] Las oportunidades de imagen sublongitud de onda con lentes anisotrópicas uniaxiales planas, donde los componentes del tensor dieléctrico tienen signo opuesto, también se han estudiado en función de los parámetros de la estructura. ^[⁴¹^]

La superlente aún no se ha demostrado en frecuencias visibles o infrarrojas cercanas. ^{[ 35 ]} Además, como materiales dispersivos, estos se limitan a funcionar en una sola longitud de onda. Las soluciones propuestas son los compuestos metal-dieléctricos (MDC) ^{[ 42 ]} y las estructuras de lentes multicapa. ^{[ 43 ]} La superlente multicapa parece tener una mejor resolución sublongitudinal que la superlente de una sola capa. Las pérdidas son menos preocupantes con el sistema multicapa, pero hasta ahora parece poco práctico debido al desajuste de impedancia . ^{[ 35 ]}

Si bien la evolución de las técnicas de nanofabricación continúa ampliando los límites en la fabricación de nanoestructuras, la rugosidad superficial sigue siendo una preocupación inevitable en el diseño de dispositivos nanofotónicos. También se ha estudiado el impacto de esta rugosidad superficial en las constantes dieléctricas efectivas y la resolución de imagen sublongitudinal de las lentes de apilamiento metal-aislante multicapa. ^{[ 44 ]}

El grupo de Shalaev, en colaboración con el equipo de Raytheon , ha demostrado una lente de enfoque de metasuperficie sublongitudinal totalmente dieléctrica que opera en el infrarrojo cercano . ^{[ 45 ]} Esta lente se utiliza actualmente en productos de sistemas de defensa de Raytheon.

Lentes perfectos

Cuando el mundo se observa a través de lentes convencionales, la nitidez de la imagen está determinada y limitada por la longitud de onda de la luz. Alrededor del año 2000, se teorizó que una lámina de metamaterial de índice negativo crearía una lente con capacidades superiores a las de las lentes convencionales ( de índice positivo ). Pendry propuso que una lámina delgada de metamaterial refractivo negativo podría superar los problemas conocidos de las lentes comunes para lograr una lente "perfecta" que enfocaría todo el espectro, tanto el propagante como el evanescente. ^{[ 1 ]}^{[ 46 ]}

Se propuso una lámina de plata como metamaterial. Más específicamente, dicha película delgada de plata puede considerarse una metasuperficie . A medida que la luz se aleja (se propaga) de la fuente, adquiere una fase arbitraria . A través de una lente convencional, la fase permanece constante, pero las ondas evanescentes decaen exponencialmente . En la lámina plana de metamaterial DNG , las ondas evanescentes que normalmente decaen se amplifican de forma contraria . Además, como las ondas evanescentes ahora se amplifican, la fase se invierte. ^{[ 1 ]}

Por lo tanto, se propuso un tipo de lente, consistente en un metamaterial de película metálica. Al iluminarse cerca de su frecuencia de plasma , la lente podría utilizarse para imágenes de superresolución que compensan la atenuación de la onda y reconstruyen imágenes en el campo cercano. Además, tanto las ondas propagantes como las evanescentes contribuyen a la resolución de la imagen. ^{[ 1 ]}

Pendry sugirió que las láminas zurdas permiten una "imagen perfecta" si son completamente sin pérdidas, con impedancia adaptada y su índice de refracción es −1 en relación con el medio circundante. Teóricamente, esto sería un gran avance, ya que la versión óptica permite resolver objetos tan minúsculos como nanómetros de diámetro. Pendry predijo que los metamateriales doblemente negativos (DNG) con un índice de refracción de n=−1 pueden actuar, al menos en principio, como una "lente perfecta", permitiendo una resolución de imagen que no está limitada por la longitud de onda, sino por la calidad del material. ^{[ 1 ]}^{[ 47 ]}^{[ 48 ]}^{[ 49 ]}

Otros estudios sobre la lente perfecta

Investigaciones posteriores demostraron que la teoría de Pendry sobre la lente perfecta no era del todo correcta. El análisis del enfoque del espectro evanescente (ecuaciones 13-21 en la referencia ^{[ 1 ]} ) era erróneo. Además, esto se aplica solo a un caso (teórico), y es decir, a un medio particular que no presenta pérdidas, no es dispersivo y cuyos parámetros constituyentes se definen como: ^{[ 46 ]}

ε(ω) / ε ₀ =μ(ω) / μ ₀ =−1, lo que a su vez resulta en una refracción negativa de n=−1

Sin embargo, el resultado intuitivo final de esta teoría, según el cual tanto las ondas propagantes como las evanescentes se enfocan, dando como resultado un punto focal convergente dentro de la lámina y otro punto de convergencia (punto focal) más allá de la lámina, resultó ser correcto. ^{[ 46 ]}

Si el medio metamaterial DNG tiene un índice negativo elevado o se vuelve disipativo o dispersivo , el efecto de lente perfecta de Pendry no puede lograrse. En consecuencia, el efecto de lente perfecta no existe en general. Según las simulaciones FDTD de la época (2001), la lámina DNG actúa como un convertidor de una onda cilíndrica pulsada a un haz pulsado. Además, en la realidad (en la práctica), un medio DNG debe ser, y de hecho es, dispersivo y disipativo, lo que puede tener efectos deseables o indeseables, dependiendo de la investigación o la aplicación. Por consiguiente, el efecto de lente perfecta de Pendry es inaccesible con cualquier metamaterial diseñado para ser un medio DNG. ^{[ 46 ]}

Otro análisis, realizado en 2002, ^{[ 24 ]} del concepto de lente perfecta demostró su error al utilizar el DNG sin pérdidas ni dispersión como objeto de estudio. Este análisis demostró matemáticamente que las sutilezas de las ondas evanescentes, la restricción a una lámina finita y la absorción habían dado lugar a inconsistencias y divergencias que contradicen las propiedades matemáticas básicas de los campos de ondas dispersas. Por ejemplo, este análisis afirmó que la absorción , vinculada a la dispersión , siempre está presente en la práctica, y que tiende a transformar las ondas amplificadas en ondas atenuadas dentro de este medio (DNG). ^{[ 24 ]}

Un tercer análisis del concepto de lente perfecta de Pendry, publicado en 2003, ^{[ 50 ]} utilizó la reciente demostración de refracción negativa en frecuencias de microondas ^{[ 51 ]} para confirmar la viabilidad del concepto fundamental de la lente perfecta. Además, se consideró que esta demostración constituía evidencia experimental de que un metamaterial DNG planar podría reenfocar la radiación de campo lejano de una fuente puntual. Sin embargo, la lente perfecta requeriría valores significativamente diferentes de permitividad , permeabilidad y periodicidad espacial que la muestra refractiva negativa demostrada. ^{[ 50 ]}^{[ 51 ]}

Este estudio coincide en que cualquier desviación de las condiciones donde ε=μ=−1 da como resultado la imagen normal, convencional e imperfecta que se degrada exponencialmente, es decir, el límite de difracción. La solución de lente perfecta en ausencia de pérdidas, nuevamente, no es práctica y puede conducir a interpretaciones paradójicas. ^{[ 24 ]}

Se determinó que, si bien los plasmones de superficie resonantes son indeseables para la obtención de imágenes, resultan esenciales para la recuperación de ondas evanescentes en descomposición. Este análisis reveló que la periodicidad del metamaterial tiene un efecto significativo en la recuperación de los distintos tipos de componentes evanescentes. Además, es posible alcanzar una resolución sublongitudinal con las tecnologías actuales. Se han demostrado índices de refracción negativos en metamateriales estructurados. Dichos materiales pueden diseñarse para tener parámetros ajustables y, por lo tanto, lograr las condiciones óptimas. Las pérdidas hasta frecuencias de microondas pueden minimizarse en estructuras que utilizan elementos superconductores . Asimismo, la consideración de estructuras alternativas puede dar lugar a configuraciones de materiales zurdos que permitan un enfoque sublongitudinal. Dichas estructuras se estaban estudiando en ese momento. ^{[ 24 ]}

Recientemente se ha propuesto un método eficaz para la compensación de pérdidas en metamateriales, denominado esquema de inyección de plasmones. ^{[ 52 ]} Este esquema se ha aplicado teóricamente a lentes planas de índice negativo imperfectas con pérdidas de material razonables y en presencia de ruido ^{[ 53 ]}^{[ 54 ]} , así como a hiperlentes. ^{[ 55 ]} Se ha demostrado que incluso las lentes planas de índice negativo imperfectas, asistidas con el esquema de inyección de plasmones, pueden permitir la obtención de imágenes subdifractivas de objetos, lo cual no es posible de otro modo debido a las pérdidas y el ruido. Si bien el esquema de inyección de plasmones se concibió originalmente para metamateriales plasmónicos, ^{[ 52 ]} el concepto es general y aplicable a todo tipo de modos electromagnéticos. La idea principal del esquema es la superposición coherente de los modos con pérdidas en el metamaterial con un campo auxiliar externo estructurado adecuadamente. Este campo auxiliar compensa las pérdidas en el metamaterial, reduciendo así eficazmente las pérdidas experimentadas por el haz de señal o el campo del objeto en el caso de una lente de metamaterial. El esquema de inyección de plasmones puede implementarse físicamente ^{[ 54 ]} o, de forma equivalente, mediante un método de postprocesamiento por deconvolución ^{[ 53 ]}^{[ 55 ]} . Sin embargo, la implementación física ha demostrado ser más efectiva que la deconvolución. La construcción física de la convolución y la amplificación selectiva de las frecuencias espaciales dentro de un ancho de banda estrecho son claves para la implementación física del esquema de inyección de plasmones. Este esquema de compensación de pérdidas es ideal, especialmente para lentes de metamateriales, ya que no requiere medio de ganancia, no linealidad ni interacción con fonones. Aún no se ha demostrado experimentalmente el esquema de inyección de plasmones, en parte porque la teoría es bastante reciente.

Imágenes de campo cercano con cables magnéticos

La lente teórica de Pendry fue diseñada para enfocar tanto las ondas propagantes como las ondas evanescentes de campo cercano. A partir de la permitividad "ε" y la permeabilidad magnética "μ" se deriva un índice de refracción "n". El índice de refracción determina cómo se desvía la luz al pasar de un material a otro. En 2003, se sugirió que un metamaterial construido con capas paralelas alternas de materiales n=−1 y materiales n=+1 sería un diseño más eficaz para una lente de metamaterial . Es un medio efectivo compuesto por una pila multicapa que exhibe birrefringencia , n ₂ =∞, n _x =0. Los índices de refracción efectivos son entonces perpendiculares y paralelos , respectivamente. ^{[ 56 ]}

Al igual que una lente convencional, la dirección z se encuentra a lo largo del eje del rollo. La frecuencia de resonancia (ω₀ ₎ , cercana a 21,3 MHz , está determinada por la construcción del rollo. La amortiguación se logra mediante la resistencia inherente de las capas y la parte disipativa de la permitividad. ^[⁵⁶^]

En pocas palabras, a medida que el patrón de campo se transfiere de la cara de entrada a la de salida de una lámina, la información de la imagen se transporta a través de cada capa. Esto se demostró experimentalmente. Para probar el rendimiento de imagen bidimensional del material, se construyó una antena con un par de cables antiparalelos en forma de la letra M. Esto generó una línea de flujo magnético, proporcionando así un patrón de campo característico para la imagen. Se colocó horizontalmente y el material, compuesto por 271 rollos suizos sintonizados a 21,5 MHz, se posicionó encima. El material actúa efectivamente como un dispositivo de transferencia de imagen para el campo magnético. La forma de la antena se reproduce fielmente en el plano de salida, tanto en la distribución de la intensidad máxima como en los "valles" que delimitan la M. ^{[ 56 ]}

Una característica constante del campo muy cercano (evanescente) es que los campos eléctrico y magnético están en gran medida desacoplados. Esto permite una manipulación casi independiente del campo eléctrico con la permitividad y del campo magnético con la permeabilidad. ^[⁵⁶^]

Además, se trata de un sistema altamente anisotrópico . Por lo tanto, las componentes transversales (perpendiculares) del campo electromagnético que irradian el material, es decir, las componentes del vector de onda k _x y k _y , están desacopladas de la componente longitudinal k _z . Así, el patrón del campo debería transferirse desde la cara de entrada a la cara de salida de una lámina de material sin degradación de la información de la imagen. ^{[ 56 ]}

Superlente óptica con metamaterial de plata

En 2003, un grupo de investigadores demostró que las ondas ópticas evanescentes se intensificaban al pasar a través de una lente de metamaterial de plata. Esto se denominó lente sin difracción. Si bien no se pretendía obtener una imagen coherente de alta resolución, ni se logró, se demostró experimentalmente la regeneración del campo evanescente. ^{[ 57 ]}^{[ 58 ]}

En 2003, se sabía desde hacía décadas que las ondas evanescentes podían potenciarse mediante la generación de estados excitados en las superficies de la interfaz . Sin embargo, el uso de plasmones de superficie para reconstruir componentes evanescentes no se había intentado hasta la reciente propuesta de Pendry (véase « Lente perfecta » más arriba). Al estudiar películas de espesor variable, se observó que, en las condiciones adecuadas, se produce un coeficiente de transmisión que aumenta rápidamente . Esta demostración proporcionó evidencia directa de que la base de la superlente es sólida y sugirió el camino que permitirá la observación de la superlente en longitudes de onda ópticas. ^{[ 58 ]}

En 2005, se obtuvo una imagen coherente de alta resolución (basada en los resultados de 2003). Una lámina de plata más delgada (35 nm) resultó más adecuada para la obtención de imágenes subdifractivas, que corresponden a una sexta parte de la longitud de onda de la iluminación. Este tipo de lente se utilizó para compensar la atenuación de la onda y reconstruir imágenes en el campo cercano. Los intentos previos de crear una superlente funcional emplearon una lámina de plata demasiado gruesa. ^{[ 23 ]}^{[ 47 ]}

Se obtuvieron imágenes de objetos de tan solo 40 nm de diámetro. En 2005, el límite de resolución de imagen para microscopios ópticos era aproximadamente una décima parte del diámetro de un glóbulo rojo . Con la superlente de plata, esto resulta en una resolución de una centésima parte del diámetro de un glóbulo rojo. ^{[ 57 ]}

Las lentes convencionales, ya sean artificiales o naturales, crean imágenes capturando las ondas de luz que emiten todos los objetos y luego desviándolas. El ángulo de desviación está determinado por el índice de refracción y siempre ha sido positivo hasta la fabricación de materiales artificiales con índice negativo. Los objetos también emiten ondas evanescentes que contienen detalles del objeto, pero que son inaccesibles con la óptica convencional. Estas ondas evanescentes se atenúan exponencialmente y, por lo tanto, nunca forman parte de la resolución de la imagen, un umbral óptico conocido como límite de difracción. Superar este límite de difracción y capturar las ondas evanescentes es fundamental para crear una representación perfecta del 100 % de un objeto. ^{[ 23 ]}

Además, los materiales ópticos convencionales sufren un límite de difracción porque solo los componentes propagantes se transmiten (a través del material óptico) desde una fuente de luz. ^{[ 23 ]} Los componentes no propagantes, las ondas evanescentes, no se transmiten. ^{[ 24 ]} Además, las lentes que mejoran la resolución de la imagen al aumentar el índice de refracción están limitadas por la disponibilidad de materiales de alto índice, y la obtención de imágenes sublongitudinales punto por punto en la microscopía electrónica también tiene limitaciones en comparación con el potencial de una superlente funcional. Los microscopios electrónicos de barrido y de fuerza atómica se utilizan ahora para capturar detalles de hasta unos pocos nanómetros. Sin embargo, estos microscopios crean imágenes escaneando objetos punto por punto, lo que significa que generalmente se limitan a muestras no vivas, y los tiempos de captura de imágenes pueden llegar a ser de varios minutos. ^{[ 23 ]}

Con los microscopios ópticos actuales, los científicos solo pueden distinguir estructuras relativamente grandes dentro de una célula, como su núcleo y mitocondrias. Con una superlente, los microscopios ópticos podrían algún día revelar los movimientos de proteínas individuales que se desplazan a lo largo de los microtúbulos que componen el esqueleto celular, según los investigadores. Los microscopios ópticos pueden capturar un fotograma completo con una sola instantánea en una fracción de segundo. Con las superlentes, esto abre la posibilidad de obtener imágenes a nanoescala de materiales vivos, lo que puede ayudar a los biólogos a comprender mejor la estructura y función celular en tiempo real. ^{[ 23 ]}

Los avances en el acoplamiento magnético en el régimen de terahercios e infrarrojos permitieron la realización de una posible superlente de metamaterial. Sin embargo, en el campo cercano, las respuestas eléctricas y magnéticas de los materiales están desacopladas. Por lo tanto, para las ondas magnéticas transversales (TM), solo era necesario considerar la permitividad. Los metales nobles se convierten entonces en opciones naturales para la superlente, ya que se puede lograr fácilmente una permitividad negativa. ^{[ 23 ]}

Al diseñar la lámina metálica delgada de manera que las oscilaciones de la corriente superficial (los plasmones superficiales) coincidan con las ondas evanescentes del objeto, la superlente puede aumentar sustancialmente la amplitud del campo. El efecto de superlente se produce por la intensificación de las ondas evanescentes mediante plasmones superficiales. ^{[ 23 ]}^{[ 57 ]}

La clave de la superlente reside en su capacidad para potenciar y recuperar significativamente las ondas evanescentes que transportan información a escalas muy pequeñas. Esto permite obtener imágenes muy por debajo del límite de difracción. Ninguna lente es capaz aún de reconstituir por completo todas las ondas evanescentes emitidas por un objeto, por lo que el objetivo de una imagen 100% perfecta persistirá. Sin embargo, muchos científicos creen que una lente verdaderamente perfecta es imposible, ya que siempre habrá cierta pérdida de energía por absorción a medida que las ondas atraviesan cualquier material conocido. En comparación, la imagen obtenida con la superlente es sustancialmente mejor que la creada sin la superlente de plata. ^{[ 23 ]}

capa plana de plata de 50 nm

En febrero de 2004, un sistema de enfoque de radiación electromagnética, basado en una placa de metamaterial de índice negativo, logró imágenes sublongitudinales en el dominio de las microondas. Esto demostró que es posible obtener imágenes separadas a longitudes de onda mucho menores que la de la luz. ^{[ 59 ]} También en 2004, se utilizó una capa de plata para la obtención de imágenes de campo cercano submicrométricas . No se alcanzó una resolución súper alta, pero ese era el objetivo. La capa de plata era demasiado gruesa para permitir mejoras significativas en los componentes del campo evanescente. ^{[ 30 ]}

A principios de 2005, se logró una resolución de características con una capa de plata diferente. Si bien no se trataba de una imagen real, era el objetivo. Se produjo una resolución de características densa de hasta 250 nm en una fotorresina de 50 nm de espesor utilizando iluminación de una lámpara de mercurio . Mediante simulaciones ( FDTD ), el estudio señaló que se podían esperar mejoras en la resolución al obtener imágenes a través de lentes de plata, en lugar de otro método de obtención de imágenes de campo cercano. ^[⁶⁰^]

Partiendo de esta investigación previa, se logró la superresolución en frecuencias ópticas utilizando una capa plana de plata de 50 nm. La capacidad de resolver una imagen más allá del límite de difracción, para imágenes de campo lejano , se define aquí como superresolución. ^{[ 30 ]}

La fidelidad de la imagen ha mejorado notablemente con respecto a los resultados anteriores del conjunto de lentes experimentales previo. La obtención de imágenes de características submicrométricas se ha optimizado mediante el uso de capas de plata y espaciadoras más delgadas, y reduciendo la rugosidad superficial del conjunto de lentes. La capacidad de las lentes de plata para capturar imágenes de las rejillas se ha utilizado como prueba de resolución definitiva, dado que existe un límite concreto para la capacidad de una lente convencional (de campo lejano) de capturar imágenes de un objeto periódico; en este caso, la imagen es una rejilla de difracción. Para una iluminación de incidencia normal, el período espacial mínimo que se puede resolver con una longitud de onda λ a través de un medio con índice de refracción n es λ/n. Por lo tanto, se esperaría un contraste nulo en cualquier imagen de campo lejano (convencional) por debajo de este límite, independientemente de la calidad de la resina fotosensible. ^{[ 30 ]}

La pila de lentes (superlentes) aquí resulta en un resultado computacional de una resolución limitada por difracción de 243 nm. Se obtienen imágenes de rejillas con periodos desde 500 nm hasta 170 nm, y la profundidad de la modulación en la resina disminuye a medida que disminuye el periodo de la rejilla. Todas las rejillas con periodos superiores al límite de difracción (243 nm) se resuelven correctamente. ^{[ 30 ]} Los resultados clave de este experimento son la superimagen del límite subdifracción para periodos de 200 nm y 170 nm. En ambos casos, las rejillas se resuelven, aunque el contraste disminuye, lo que proporciona una confirmación experimental de la propuesta de superlente de Pendry. ^{[ 30 ]}

Lentes GRIN de índice negativo

Índice de gradiente (GRIN): El mayor rango de respuesta de los materiales metamateriales debería conducir a un mejor diseño de las lentes GRIN. En particular, dado que la permitividad y la permeabilidad de un metamaterial se pueden ajustar de forma independiente, se presume que las lentes GRIN de metamaterial se adaptarán mejor al espacio libre. La lente GRIN se construye utilizando una lámina de NIM con un índice de refracción variable en la dirección y, perpendicular a la dirección de propagación z. ^{[ 61 ]}

Superlente de campo lejano

En 2005, un grupo propuso una forma teórica de superar la limitación del campo cercano utilizando un nuevo dispositivo denominado superlente de campo lejano (FSL), que es una superlente basada en una losa metálica corrugada periódicamente diseñada adecuadamente. ^{[ 62 ]}

Se demostró experimentalmente la obtención de imágenes en el campo lejano, dando un paso más allá de los experimentos en el campo cercano. El elemento clave se denomina superlente de campo lejano (FSL), que consta de una superlente convencional y un acoplador a nanoescala. ^{[ 63 ]}

Enfoque más allá del límite de difracción con inversión temporal de campo lejano

Se presenta un método para enfocar microondas a escala sublongitudinal utilizando un espejo de inversión temporal situado en el campo lejano y una distribución aleatoria de dispersores situados en el campo cercano del punto de enfoque. ^{[ 64 ]}

Hiperlente

Una vez demostrada la capacidad de obtener imágenes de campo cercano, el siguiente paso fue proyectar una imagen de campo cercano en el campo lejano. Este concepto, que incluye la técnica y los materiales, se denomina "hiperlente". ^{[ 65 ]}^{[ 66 ]}

En mayo de 2012, los cálculos mostraron que se puede crear una hiperlente ultravioleta (1200–1400 THz) utilizando capas alternas de nitruro de boro y grafeno . ^{[ 67 ]}

En febrero de 2018, se presentó una hiperlente de infrarrojo medio (~5–25 μm), hecha de una multicapa de arseniuro de indio con dopaje variable , que ofrecía pérdidas drásticamente menores. ^{[ 68 ]}

A continuación se muestra la capacidad de una hiperlente de metamaterial para la obtención de imágenes con resolución subdifracción.

Imágenes subdifractivas en el campo lejano

Con las lentes ópticas convencionales, el campo lejano es un límite demasiado distante para que las ondas evanescentes lleguen intactas. Al capturar la imagen de un objeto, esto limita la resolución óptica de las lentes al orden de la longitud de onda de la luz. Estas ondas no propagantes transportan información detallada en forma de alta resolución espacial y superan las limitaciones. Por lo tanto, proyectar detalles de la imagen, normalmente limitados por la difracción, en el campo lejano requiere la recuperación de las ondas evanescentes. ^{[ 69 ]}

En esencia, los pasos previos a esta investigación y demostración consistieron en el empleo de un metamaterial anisotrópico con dispersión hiperbólica . El efecto fue tal que las ondas evanescentes ordinarias se propagan a lo largo de la dirección radial del metamaterial estratificado. A nivel microscópico, las ondas de alta frecuencia espacial se propagan a través de excitaciones de plasmones superficiales acopladas entre las capas metálicas. ^{[ 69 ]}

En 2007, se empleó un metamaterial anisotrópico de este tipo como hiperlente óptica de aumento . La hiperlente consistía en una pila periódica curva de finas láminas de plata y alúmina (de 35 nanómetros de espesor) depositadas sobre una cavidad semicilíndrica y fabricadas sobre un sustrato de cuarzo. Las permitividades radial y tangencial tienen signos diferentes. ^{[ 69 ]}

Al ser iluminado, el campo evanescente disperso del objeto penetra en el medio anisotrópico y se propaga en dirección radial. Combinado con otro efecto del metamaterial, se produce una imagen ampliada en el límite de difracción exterior de la hiperlente. Una vez que la característica ampliada supera el límite de difracción, puede ser visualizada con un microscopio óptico convencional, demostrando así la ampliación y la proyección de una imagen subdifractiva en el campo lejano. ^{[ 69 ]}

La hiperlente magnifica el objeto transformando las ondas evanescentes dispersas en ondas propagantes en el medio anisotrópico, proyectando una imagen de alta resolución espacial en el campo lejano. Este tipo de lente basada en metamateriales, combinada con una lente óptica convencional, permite revelar patrones demasiado pequeños para ser discernidos con un microscopio óptico ordinario. En un experimento, la lente pudo distinguir dos líneas de 35 nanómetros grabadas a 150 nanómetros de distancia. Sin los metamateriales, el microscopio solo mostraba una línea gruesa. ^{[ 14 ]}

En un experimento de control, se obtuvo una imagen del par de líneas sin la hiperlente. El par de líneas no pudo resolverse debido a que el límite de difracción de la apertura (óptica) estaba limitado a 260 nm. Dado que la hiperlente admite la propagación de un espectro muy amplio de vectores de onda, puede magnificar objetos arbitrarios con una resolución subdifractiva. ^{[ 69 ]}

Aunque este trabajo parece estar limitado por ser solo una hiperlente cilíndrica , el siguiente paso es diseñar una lente esférica . Dicha lente exhibirá capacidad tridimensional. La microscopía óptica de campo cercano utiliza una punta para escanear un objeto. En contraste, esta hiperlente óptica magnifica una imagen que está por debajo del límite de difracción. La imagen subdifractiva magnificada se proyecta luego en el campo lejano. ^{[ 14 ]}^{[ 69 ]}

La hiperlente óptica muestra un notable potencial para aplicaciones como la obtención de imágenes biomoleculares en tiempo real y la nanolitografía. Dicha lente podría utilizarse para observar procesos celulares que hasta ahora eran imposibles de ver. Por otro lado, podría emplearse para proyectar una imagen con detalles extremadamente finos sobre una fotorresina como primer paso en la fotolitografía, un proceso utilizado para fabricar chips informáticos. La hiperlente también tiene aplicaciones en la tecnología DVD. ^{[ 14 ]}^{[ 69 ]}

En 2010, se demostró experimentalmente una hiperlente esférica para imágenes bidimensionales en frecuencias visibles. Esta hiperlente esférica se basaba en capas alternas de plata y óxido de titanio, y presentaba una fuerte dispersión hiperbólica anisotrópica que permitía una superresolución en el espectro visible. La resolución alcanzaba los 160 nm en dicho espectro. Esto posibilitará la obtención de imágenes biológicas a nivel celular y de ADN, con la gran ventaja de ampliar la resolución subdifracción al campo lejano. ^{[ 70 ]}

Microscopía asistida por plasmones

Superimagen en el rango de frecuencias visibles

En 2007, los investigadores demostraron la superimagen utilizando materiales que crean un índice de refracción negativo y se logra el efecto de lente en el rango visible. ^{[ 47 ]}

Se necesitan mejoras continuas en la microscopía óptica para estar a la altura de los avances en nanotecnología y microbiología . El avance en la resolución espacial es fundamental. La microscopía óptica convencional está limitada por un límite de difracción del orden de 200 nanómetros (longitud de onda). Esto significa que los virus , las proteínas, las moléculas de ADN y muchas otras muestras son difíciles de observar con un microscopio (óptico) convencional. La lente demostrada previamente con material de índice de refracción negativo, una superlente plana delgada, no proporciona una magnificación más allá del límite de difracción de los microscopios convencionales. Por lo tanto, las imágenes más pequeñas que el límite de difracción convencional seguirán sin estar disponibles. ^{[ 47 ]}

Otro enfoque para lograr superresolución en longitudes de onda visibles es la hiperlente esférica desarrollada recientemente, basada en capas alternas de plata y óxido de titanio. Presenta una fuerte dispersión hiperbólica anisotrópica que permite la superresolución mediante la conversión de ondas evanescentes en ondas propagantes. Este método de imagen de superresolución no se basa en fluorescencia, lo que resulta en imágenes en tiempo real sin reconstrucción de imágenes ni información. ^{[ 70 ]}

Técnicas de microscopía de campo lejano de superresolución

Para 2008, se había superado el límite de difracción y se habían alcanzado resoluciones de imagen lateral de 20 a 50 nm mediante varias técnicas de microscopía de campo lejano de "superresolución", incluyendo la microscopía de agotamiento por emisión estimulada (STED) y su relacionada RESOLFT (transiciones fluorescentes ópticamente lineales saturables reversibles); la microscopía de iluminación estructurada saturada (SSIM) ; la microscopía de reconstrucción óptica estocástica (STORM); la microscopía de localización fotoactivada (PALM); y otros métodos que utilizan principios similares. ^{[ 71 ]}

Superlente cilíndrica mediante transformación de coordenadas

Esto comenzó con una propuesta de Pendry en 2003. Para ampliar la imagen se requería un nuevo concepto de diseño en el que la superficie de la lente refractora negativa se curvaba. Un cilindro tocaba a otro, dando como resultado una lente cilíndrica curva que reproducía el contenido del cilindro más pequeño, ampliado pero sin distorsión, fuera del cilindro más grande. Se requerían transformaciones de coordenadas para curvar la lente perfecta original y convertirla en la estructura cilíndrica. ^{[ 72 ]}

A esto le siguió una demostración conceptual y matemática de 36 páginas en 2005, que demuestra que la superlente cilíndrica funciona en el régimen cuasiestático . El debate sobre la lente perfecta se discute primero. ^{[ 73 ]}

En 2007, se volvió a hablar de una superlente que utiliza la transformación de coordenadas. Sin embargo, además de la transferencia de imágenes, se analizaron otras operaciones útiles: traslación, rotación, reflexión e inversión, así como el efecto de superlente. Asimismo, se describen elementos que realizan magnificación, libres de aberraciones geométricas tanto en la entrada como en la salida, y que utilizan una fuente de espacio libre (en lugar de una guía de ondas). Estos elementos de magnificación también operan en el campo cercano y lejano, transfiriendo la imagen del campo cercano al campo lejano. ^{[ 74 ]}

La superlente magnificadora cilíndrica fue demostrada experimentalmente en 2007 por dos grupos, Liu et al. ^{[ 69 ]} y Smolyaninov et al. ^{[ 47 ]}^{[ 75 ].}

Nanoóptica con metamateriales

Matriz de nanohuecos como lente

Un trabajo realizado en 2007 demostró que una matriz cuasiperiódica de nanohuecos, en una pantalla metálica , era capaz de enfocar la energía óptica de una onda plana para formar puntos sublongitudinales (puntos calientes). La distancia de estos puntos era de unas pocas decenas de longitudes de onda al otro lado de la matriz, o, dicho de otro modo, en el lado opuesto a la onda plana incidente . La matriz cuasiperiódica de nanohuecos funcionaba como un concentrador de luz. ^{[ 76 ]}

En junio de 2008, se demostró la capacidad de una matriz de nanohuecos cuasicristalinos en una pantalla metálica. Más que concentrar puntos calientes, se muestra una imagen de la fuente puntual a unas decenas de longitudes de onda de la matriz, en el otro lado de la misma (el plano de imagen). Además, este tipo de matriz exhibió un desplazamiento lineal 1:1, desde la ubicación de la fuente puntual hasta su ubicación paralela correspondiente en el plano de imagen. En otras palabras, de x a x + δx. Por ejemplo, otras fuentes puntuales se desplazaron de manera similar de x' a x' + δx', de x^ a x^ + δx^, y de x^^ a x^^ + δx^^, y así sucesivamente. En lugar de funcionar como un concentrador de luz, esto realiza la función de una imagen de lente convencional con una correspondencia 1:1, aunque con una fuente puntual. ^{[ 76 ]}

Sin embargo, la resolución de estructuras más complejas puede lograrse mediante la construcción de múltiples fuentes puntuales. Los detalles finos y la imagen más brillante, que normalmente se asocian con las altas aperturas numéricas de las lentes convencionales, pueden producirse de forma fiable. Esta tecnología tiene aplicaciones notables cuando la óptica convencional no es adecuada para la tarea en cuestión. Por ejemplo, es más apropiada para imágenes de rayos X o circuitos nanoópticos , entre otros. ^{[ 76 ]}

Nanolente

En 2010, se fabricó y probó un prototipo de matriz de nanocables, descrito como una nanolente de metamaterial tridimensional (3D), que consiste en nanocables masivos depositados en un sustrato dieléctrico . ^{[ 77 ]}^{[ 78 ]}

La nanolente de metamaterial se construyó con millones de nanocables de 20 nanómetros de diámetro. Estos se alinearon con precisión y se les aplicó una configuración compacta. La lente es capaz de generar una imagen nítida y de alta resolución de objetos de tamaño nanométrico, ya que utiliza tanto radiación electromagnética de propagación normal como ondas evanescentes para construir la imagen. Se demostró la obtención de imágenes de superresolución a una distancia de 6 veces la longitud de onda (λ), en el campo lejano, con una resolución de al menos λ/4. Esto representa una mejora significativa con respecto a investigaciones y demostraciones previas de otras imágenes de campo cercano y lejano, incluyendo matrices de nanohuecos que se describen más adelante. ^{[ 77 ]}^{[ 78 ]}

Propiedades de transmisión de luz de películas metálicas perforadas

2009–12. Se analizan teóricamente las propiedades de transmisión de luz de películas metálicas perforadas en el límite de metamaterial, donde la longitud unitaria de las estructuras periódicas es mucho menor que la longitud de onda de operación. ^{[ 79 ]}

Transportar una imagen a través de un agujero sublongitudinal

Teóricamente parece posible transportar una imagen electromagnética compleja a través de un pequeño orificio sublongitudinal con un diámetro considerablemente menor que el diámetro de la imagen, sin perder los detalles sublongitudinales. ^{[ 80 ]}

Imágenes de nanopartículas: puntos cuánticos

Al observar los complejos procesos en una célula viva, es fácil pasar por alto procesos (cambios) o detalles significativos. Esto puede ocurrir con mayor facilidad al observar cambios que tardan mucho tiempo en desarrollarse y requieren imágenes de alta resolución espacial. Sin embargo, investigaciones recientes ofrecen una solución para analizar actividades que ocurren durante horas o incluso días dentro de las células, lo que podría resolver muchos de los misterios asociados con los eventos a escala molecular que ocurren en estos diminutos organismos. ^{[ 81 ]}

Un equipo de investigación conjunto, que trabaja en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) y el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID), ha descubierto un método para utilizar nanopartículas que permiten iluminar el interior celular y revelar estos procesos lentos. Las nanopartículas, miles de veces más pequeñas que una célula, tienen diversas aplicaciones. Un tipo de nanopartícula, llamada punto cuántico , emite luz al exponerse a ella. Estas partículas semiconductoras pueden recubrirse con materiales orgánicos, diseñados para ser atraídos por proteínas específicas dentro de la parte de la célula que el científico desea examinar. ^{[ 81 ]}

Cabe destacar que los puntos cuánticos duran más que muchos colorantes orgánicos y proteínas fluorescentes que se utilizaban anteriormente para iluminar el interior de las células. Además, tienen la ventaja de permitir monitorizar los cambios en los procesos celulares, mientras que la mayoría de las técnicas de alta resolución, como la microscopía electrónica, solo proporcionan imágenes de procesos celulares congelados en un instante. Mediante puntos cuánticos, se pueden observar (elucidar) procesos celulares que implican los movimientos dinámicos de las proteínas. ^{[ 81 ]}

La investigación se centró principalmente en caracterizar las propiedades de los puntos cuánticos, contrastándolas con otras técnicas de imagen. En un ejemplo, se diseñaron puntos cuánticos para dirigirse a un tipo específico de proteína de los glóbulos rojos humanos que forma parte de una estructura de red en la membrana interna de la célula. Cuando estas proteínas se agrupan en una célula sana, la red proporciona flexibilidad mecánica a la célula para que pueda pasar a través de capilares estrechos y otros espacios reducidos. Pero cuando la célula se infecta con el parásito de la malaria, la estructura de la proteína de la red cambia. ^{[ 81 ]}

Dado que el mecanismo de agrupamiento no se comprende bien, se decidió examinarlo con puntos cuánticos. Si se pudiera desarrollar una técnica para visualizar el agrupamiento, se podría comprender la progresión de una infección de malaria, que tiene varias etapas de desarrollo distintas. ^{[ 81 ]}

Las investigaciones revelaron que, a medida que las proteínas de membrana se agrupan, los puntos cuánticos adheridos a ellas tienden a agruparse y a brillar con mayor intensidad, lo que permite la observación en tiempo real del proceso de agrupamiento de proteínas. En términos más generales, la investigación descubrió que, cuando los puntos cuánticos se adhieren a otros nanomateriales, sus propiedades ópticas cambian de forma particular en cada caso. Además, se halló evidencia de que las propiedades ópticas de los puntos cuánticos se modifican a medida que cambia el entorno a nanoescala, lo que ofrece una mayor posibilidad de utilizarlos para detectar el entorno bioquímico local dentro de las células. ^{[ 81 ]}

Persisten algunas preocupaciones sobre la toxicidad y otras propiedades. Sin embargo, los resultados generales indican que los puntos cuánticos podrían ser una herramienta valiosa para investigar procesos celulares dinámicos. ^{[ 81 ]}

El resumen del artículo de investigación publicado relacionado indica (en parte): Se presentan resultados sobre las propiedades de fluorescencia dinámica de nanocristales bioconjugados o puntos cuánticos (QD) en diferentes entornos químicos y físicos. Se preparó y comparó una variedad de muestras de QD: QD individuales aislados, agregados de QD y QD conjugados con otros materiales a nanoescala...

Véase también

Referencias

Este artículo incorpora material de dominio público del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología.

1 2 3 4 5 6 7 8 Pendry, JB (2000). "La refracción negativa crea una lente perfecta" (PDF) . Physical Review Letters . 85 (18): 3966– 3969. Bibcode : 2000PhRvL..85.3966P . doi : 10.1103/PhysRevLett.85.3966 . PMID 11041972. S2CID 25803316. Archivado del original (PDF) el 18 de abril de 2016. Recuperado el 14 de noviembre de 2009 .
↑ Zhang, Xiang; Liu, Zhaowei (2008). "Superlentes para superar el límite de difracción" (PDF) . Nature Materials . 7 (6): 435– 441. Bibcode : 2008NatMa...7..435Z . doi : 10.1038/nmat2141 . PMID 18497850. Archivado del original (descarga gratuita de PDF) el 18 de octubre de 2012. Recuperado el 3 de junio de 2013 .
1 2 Aguirre, Edwin L. (2012-09-18). "Creating a 'Perfect' Lens for Super-Resolution Imaging" . Journal of Nanophotonics . 4 (1): 043514. Bibcode : 2010JNano...4d3514K . doi : 10.1117/1.3484153 . Archivado del original el 2016-03-04 . Recuperado el 2013-06-02 .
1 2 3 4 5 6 Kawata, S.; Inouye, Y.; Verma, P. (2009). "Plasmónica para nanoimágenes de campo cercano y superlentes". Nature Photonics . 3 (7): 388– 394. Bibcode : 2009NaPho...3..388K . doi : 10.1038/nphoton.2009.111 .
1 2 Vinson, V; Chin, G. (2007). "Introducción al número especial – Luces, cámara, acción" . Science . 316 (5828): 1143. doi : 10.1126/science.316.5828.1143 .
↑ Pendry, John (septiembre de 2004). "Manipulación del campo cercano" (PDF) . Noticias de Óptica y Fotónica . Archivado del original (PDF) el 21 de febrero de 2008.
↑ Anantha, S. Ramakrishna; JB Pendry; MCK Wiltshire; WJ Stewart (2003). "Imaging the Near Field" (PDF) . Journal of Modern Optics . 50 (9): 1419– 1430. doi : 10.1080/0950034021000020824 .
↑ GB 541753 , Dennis Gabor, "Mejoras en o relacionadas con sistemas ópticos compuestos de lentículas", publicado en 1941
↑ Lauterbur, P. (1973). "Formación de imágenes mediante interacciones locales inducidas: ejemplos que emplean resonancia magnética nuclear" . Nature . 242 (5394): 190– 191. Bibcode : 1973Natur.242..190L . doi : 10.1038/242190a0 . S2CID 4176060 .
1 2 "Prof. Sir John Pendry, Imperial College, Londres" . Serie de coloquios . Laboratorio de investigación de electrónica. 13 de marzo de 2007. Recuperado el 7 de abril de 2010 .
↑ Yeager, A. (28 de marzo de 2009). "Acorralando la brecha de terahercios" . Science News . Recuperado el 2 de marzo de 2010 .
↑ Savo, S.; Andreone, A.; Di Gennaro, E. (2009). "Propiedades de superlente de cristales fotónicos dieléctricos unidimensionales". Optics Express . 17 (22): 19848– 19856. arXiv : 0907.3821 . Bibcode : 2009OExpr..1719848S . doi : 10.1364/OE.17.019848 . PMID 19997206 . S2CID 2217980 .
1 2 Parimi, P.; et al. (2003). "Imágenes mediante lente plana utilizando refracción negativa" . Nature . 426 (6965): 404. Bibcode : 2003Natur.426..404P . doi : 10.1038/426404a . PMID 14647372 .
1 2 3 4 Bullis, Kevin (27-03-2007). "Superlentes y chips de computadora más pequeños" . Revista Technology Review del Instituto Tecnológico de Massachusetts . Archivado del original el 07-06-2011 . Recuperado el 13-01-2010 .
↑ Novotny, Lukas (noviembre de 2007). "Adaptado de "La historia de la óptica de campo cercano"( PDF) . En Wolf, Emil (ed.). Avances en Óptica . Serie Avances en Óptica. Vol. 50. Ámsterdam: Elsevier. págs. 142–150 . ISBN 978-0-444-53023-3.
↑ Synge, EH (1928). "Un método sugerido para extender la resolución microscópica a la región ultramicroscópica". Philosophical Magazine and Journal of Science . Serie 7. 6 (35): 356– 362. doi : 10.1080/14786440808564615 .
↑ Synge, EH (1932). "Una aplicación de la piezoelectricidad a la microscopía". Philos. Mag . 13 (83): 297. doi : 10.1080/14786443209461931 .
↑ Smith, HI (1974). "Técnicas de fabricación para dispositivos ópticos de película delgada y ondas acústicas superficiales". Actas del IEEE . 62 (10): 1361– 1387. doi : 10.1109/PROC.1974.9627 .
1 2 3 Srituravanich, W.; et al. (2004). "Nanolitografía plasmónica" (PDF) . Nano Letters . 4 (6): 1085– 1088. Bibcode : 2004NanoL...4.1085S . doi : 10.1021/nl049573q . Archivado del original (PDF) el 15 de abril de 2010.
1 2 Fischer, U. Ch.; Zingsheim, HP (1981). "Replicación de patrones submicroscópicos con luz visible". Journal of Vacuum Science and Technology . 19 (4): 881. Bibcode : 1981JVST...19..881F . doi : 10.1116/1.571227 .
↑ Guerra, John M. (1995-06-26). "Superresolución mediante iluminación por ondas evanescentes nacidas por difracción" . Applied Physics Letters . 66 (26): 3555– 3557. Bibcode : 1995ApPhL..66.3555G . doi : 10.1063/1.113814 . ISSN 0003-6951 .
↑ Schmid, H.; et al. (1998). "Máscaras de acoplamiento de luz para litografía óptica sublongitudinal sin lentes" (PDF) . Applied Physics Letters . 73 (19): 237. Bibcode : 1998ApPhL..72.2379S . doi : 10.1063/1.121362 .
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Fang , N.; et al. (2005). "Imágenes ópticas subdifracción limitadas con una superlente de plata". Science . 308 (5721): 534– 537. Bibcode : 2005Sci...308..534F . doi : 10.1126/science.1108759 . PMID 15845849 . S2CID 1085807 .
1 2 3 4 5 6 7 García, N.; Nieto-Vesperinas, M. (2002). "Los materiales zurdos no hacen una lente perfecta". Physical Review Letters . 88 (20) 207403. Bibcode : 2002PhRvL..88t7403G . doi : 10.1103/PhysRevLett.88.207403 . PMID 12005605 . S2CID 32561041 .
↑ " David R. Smith (10 de mayo de 2004). "Rompiendo el límite de difracción" . Instituto de Física. Archivado del original el 28 de febrero de 2009. Recuperado el 31 de mayo de 2009 .
↑ Pendry, JB (2000). " La refracción negativa crea una lente perfecta" . Phys. Rev. Lett . 85 (18): 3966– 3969. Bibcode : 2000PhRvL..85.3966P . doi : 10.1103/PhysRevLett.85.3966 . PMID 11041972. S2CID 25803316 .
↑ Podolskiy, VA; Narimanov, EE (2005). "Superlente miope". Opt. Lett . 30 (1): 75– 7. arXiv : physics /0403139 . Bibcode : 2005OptL...30...75P . doi : 10.1364/OL.30.000075 . PMID 15648643. S2CID 15680137 .
↑ Tassin, P.; Veretennicoff, I .; Vandersande, G. (2006). "Lente de Veselago compuesta de materiales zurdos con índice de refracción arbitrario". Opt. Commun . 264 (1): 130–134 . Bibcode : 2006OptCo.264..130T . doi : 10.1016/j.optcom.2006.02.013 .
↑ Brumfiel, G (2009). "Metamateriales: Enfoque ideal" . Nature News . 459 (7246): 504– 505. doi : 10.1038/459504a . PMID 19478762 .
1 2 3 4 5 6 7 Melville, David; Blaikie, Richard (2005-03-21). "Imágenes de superresolución a través de una capa plana de plata" . Optics Express . 13 (6): 2127– 2134. Bibcode : 2005OExpr..13.2127M . doi : 10.1364/OPEX.13.002127 . PMID 19495100 .
↑ Fang, Nicholas; Lee, H; Sun, C; Zhang, X (2005). "Imágenes ópticas subdifracción limitadas con una superlente de plata". Science . 308 (5721): 534– 537. Bibcode : 2005Sci...308..534F . doi : 10.1126/science.1108759 . PMID 15845849 . S2CID 1085807 .
↑ Zhang, Yong; Fluegel, B.; Mascarenhas, A. (2003). "Refracción negativa total en cristales reales para electrones balísticos y luz". Physical Review Letters . 91 (15) 157404. Bibcode : 2003PhRvL..91o7404Z . doi : 10.1103/PhysRevLett.91.157404 . PMID 14611495 . S2CID 36997903 .
↑ Belov, Pavel; Simovski, Constantin (2005). "Canalización de imágenes sublongitudinales mediante cristales electromagnéticos". Physical Review B . 71 (19) 193105. Bibcode : 2005PhRvB..71s3105B . doi : 10.1103/PhysRevB.71.193105 .
↑ Grbic, A.; Eleftheriades, GV (2004). "Superando el límite de difracción con una lente de línea de transmisión zurda planar". Physical Review Letters . 92 (11) 117403. Bibcode : 2004PhRvL..92k7403G . doi : 10.1103/PhysRevLett.92.117403 . PMID 15089166 . S2CID 17693868 .
1 2 3 Nielsen, RB; Thoreson, MD; Chen, W.; Kristensen, A.; Hvam, JM; Shalaev, VM; Boltasseva, A. (2010). "Hacia la superlente con compuestos metal-dieléctricos y multicapas" (PDF) . Applied Physics B. 100 ( 1): 93–100 . Bibcode : 2010ApPhB.100...93N . doi : 10.1007/s00340-010-4065-z . S2CID 39903291. Archivado del original (descarga gratuita de PDF) el 8 de septiembre de 2014.
↑ Fang, N.; Lee, H; Sun, C; Zhang, X (2005). "Imágenes ópticas subdifracción-limitadas con una superlente de plata". Science . 308 (5721): 534– 537. Bibcode : 2005Sci...308..534F . doi : 10.1126/science.1108759 . PMID 15845849 . S2CID 1085807 .
↑ Jeppesen, C.; Nielsen, RB; Boltasseva, A.; Xiao, S.; Mortensen, NA; Kristensen, A. (2009). "Superlente de Ag de película delgada hacia la integración en un chip de laboratorio" (PDF) . Optics Express . 17 (25): 22543– 52. Bibcode : 2009OExpr..1722543J . doi : 10.1364/OE.17.022543 . PMID 20052179 .
↑ Valentine, J.; et al. (2008). "Metamaterial óptico tridimensional con índice de refracción negativo". Nature . 455 (7211): 376– 379. Bibcode : 2008Natur.455..376V . doi : 10.1038/nature07247 . PMID 18690249 . S2CID 4314138 .
↑ Yao, J.; et al. (2008). "Refracción negativa óptica en metamateriales masivos de nanocables". Science . 321 (5891): 930. Bibcode : 2008Sci...321..930Y . CiteSeerX 10.1.1.716.4426 . doi : 10.1126/science.1157566 . PMID 18703734 . S2CID 20978013 .
↑ Shivanand; Liu, Huikan; Webb, KJ (2008). "Rendimiento de imagen de una lámina isotrópica con constante dieléctrica negativa". Opt. Lett. 33 (21): 2562– 4. Bibcode : 2008OptL...33.2562S . doi : 10.1364/OL.33.002562 . PMID 18978921 .
↑ Liu, Huikan; Shivanand; Webb, KJ (2008). "Oportunidades de imágenes sublongitudinales con lentes anisotrópicas uniaxiales planas". Opt. Lett. 33 (21): 2568– 70. Bibcode : 2008OptL...33.2568L . doi : 10.1364/OL.33.002568 . PMID 18978923 .
^
W. Cai, DA Genov, VM Shalaev, Phys. Rev.B 72, 193101 (2005)
- AV Kildishev, W. Cai, Reino Unido Chettiar, H.-K. Yuan, AK Sarychev, VP Drachev, VM Shalaev, J. Opt. Soc. Soy. B 23, 423 (2006)
- L. Shi, L. Gao, S. He, B. Li, Phys. Rev. B 76, 045116 (2007)
↑
Z. Jacob, LV Alekseyev, E. Narimanov, opt. Expreso 14, 8247 (2006)
- PA Belov, Y. Hao, Phys. Rev.B 73, 113110 (2006)
- B. Wood, JB Pendry, DP Tsai, Phys. Rev. B 74, 115116 (2006)
- E. Shamonina, VA Kalinin, KH Ringhofer, L. Solymar, Electron. Letón. 37, 1243 (2001)
↑ Shivanand; Ludwig, Alon; Webb, KJ (2012). "Impacto de la rugosidad superficial en las constantes dieléctricas efectivas y la resolución de imagen sublongitudinal de las lentes de apilamiento metal-aislante". Opt. Lett. 37 (20): 4317– 9. Bibcode : 2012OptL...37.4317S . doi : 10.1364/OL.37.004317 . PMID 23233908 .
↑ West, Paul. R.; Stewart, James. L.; Kildishev, Alexander. V.; Shalaev, Vladimir. M.; Shkunov, Vladimir. M.; Strohkendl, Friedrich.; Zakharenkov, Yuri. A.; Dodds, Robert. K.; Byren, Robert. (2014). "Lente de enfoque de metasuperficie sublongitudinal totalmente dieléctrica" . Optics Express . 22. EE. UU.: Optica: 26212–26221 . doi : 10.1364/OE.22.026212 .
1 2 3 4 Ziolkowski, RW; Heyman, E. (2001). "Propagación de ondas en medios con permitividad y permeabilidad negativas" ( PDF) . Physical Review E. 64 ( 5) 056625. Bibcode : 2001PhRvE..64e6625Z . doi : 10.1103/PhysRevE.64.056625 . PMID 11736134. S2CID 38798156. Archivado del original (PDF) el 17 de julio de 2010.
1 2 3 4 5 Smolyaninov, Igor I.; Hung, YJ; Davis, CC (2007-03-27). "Superlente de aumento en el rango de frecuencia visible". Science . 315 (5819): 1699– 1701. arXiv : physics/0610230 . Bibcode : 2007Sci...315.1699S . doi : 10.1126/science.1138746 . PMID 17379804 . S2CID 11806529 .
↑ Dumé, B. (21 de abril de 2005). "Avance en superlentes" . Physics World . Archivado del original el 19 de enero de 2012. Recuperado el 31 de mayo de 2009 .
↑ Pendry, JB (18 de febrero de 2005). "Colección de referencias de fotónica" . Archivado del original el 3 de marzo de 2016. Recuperado el 11 de enero de 2011 .
1 2 Smith, DR; et al. (2003). "Limitaciones en la obtención de imágenes subdifractivas con una lámina de índice de refracción negativo" (PDF) . Applied Physics Letters . 82 (10): 1506– 1508. arXiv : cond-mat/0206568 . Bibcode : 2003ApPhL..82.1506S . doi : 10.1063/1.1554779 . S2CID 39687616. Archivado del original (PDF) el 3 de marzo de 2016. Recuperado el 1 de noviembre de 2009 .
1 2 Shelby, RA; Smith, DR; Schultz, S. (2001). "Verificación experimental de un índice de refracción negativo". Science . 292 (5514): 77– 9. Bibcode : 2001Sci...292...77S . CiteSeerX 10.1.1.119.1617 . doi : 10.1126/science.1058847 . PMID 11292865 . S2CID 9321456 .
1 2 Sadatgol, M.; Ozdemir, SK; Yang, L.; Guney, DO (2015). "Inyección de plasmones para compensar y controlar las pérdidas en metamateriales de índice negativo". Physical Review Letters . 115 (3) 035502. arXiv : 1506.06282 . Bibcode : 2015PhRvL.115c5502S . doi : 10.1103/physrevlett.115.035502 . PMID 26230802 . S2CID 2876786 .
1 2 Adams, W.; Sadatgol, M.; Zhang, X.; Guney, DO (2016). "Enfocando la 'lente perfecta' mediante una compensación casi perfecta de las pérdidas sin medios de ganancia". New Journal of Physics . 18 (12): 125004. arXiv : 1607.07464 . Bibcode : 2016NJPh...18l5004A . doi : 10.1088/1367-2630/aa4f9e . S2CID 119268393 .
1 2 A. Ghoshroy, W. Adams, X. Zhang y DO Guney, Esquema de inyección activa de plasmones para imágenes subdifractivas con lente plana de índice negativo imperfecto, arXiv: 1706.03886
1 2 Zhang, Xu; Adams, Wyatt; Guney, Durdu O. (2017). "Descripción analítica de un filtro inverso que emula el esquema de compensación de pérdidas por inyección de plasmones e implementación para hiperlentes de ultra alta resolución" . J. Opt. Soc. Am. B. 34 ( 6): 1310. Bibcode : 2017JOSAB..34.1310Z . doi : 10.1364/josab.34.001310 .
1 2 3 4 5 6 Wiltshire, M. ck; et al. (2003). "Endoscopio de metamaterial para transferencia de campo magnético: imágenes de campo cercano con cables magnéticos" . Optics Express . 11 (7): 709– 715. Bibcode : 2003OExpr..11..709W . doi : 10.1364/OE.11.000709 . PMID 19461782 .
1 2 3 Dumé, B. (4 de abril de 2005). "Avance en superlentes" . Physics World . Archivado del original el 19 de enero de 2012. Recuperado el 10 de noviembre de 2009 .
1 2 Liu, Z.; et al. (2003). "Crecimiento rápido de una onda evanescente mediante una superlente de plata" (PDF) . Applied Physics Letters . 83 (25): 5184. Bibcode : 2003ApPhL..83.5184L . doi : 10.1063/1.1636250 . Archivado del original (PDF) el 24 de junio de 2010.
↑ Lagarkov, AN; VN Kissel (2004-02-18). "Imágenes casi perfectas en un sistema de enfoque basado en una placa de material zurdo". Phys. Rev. Lett . 92 (7): 077401 [4 páginas]. Bibcode : 2004PhRvL..92g7401L . doi : 10.1103/PhysRevLett.92.077401 . PMID 14995884 .
↑ Blaikie, Richard J ; Melville, David OS (2005-01-20). "Imágenes a través de lentes planas de plata en el campo cercano óptico". J. Opt. Soc. Am. A . 7 (2): S176– S183. Bibcode : 2005JOptA...7S.176B . doi : 10.1088/1464-4258/7/2/023 .
↑ Greegor RB, et al. (2005-08-25). "Simulación y prueba de una lente de índice de refracción negativo graduado" (PDF) . Applied Physics Letters . 87 (9): 091114. Bibcode : 2005ApPhL..87i1114G . doi : 10.1063/1.2037202 . Archivado del original (PDF) el 18 de junio de 2010. Recuperado el 1 de noviembre de 2009 .
↑ Durant, Stéphane; et al. (2005-12-02). "Teoría de las propiedades de transmisión de una superlente óptica de campo lejano para imágenes más allá del límite de difracción" (PDF) . J. Opt. Soc. Am. B. 23 ( 11): 2383– 2392. Bibcode : 2006JOSAB..23.2383D . doi : 10.1364/JOSAB.23.002383 . Recuperado el 26 de octubre de 2009 .
↑ Liu, Zhaowei; et al. (22 de mayo de 2007). "Estudios experimentales de superlentes de campo lejano para imágenes ópticas subdifractivas" . Optics Express . 15 (11): 6947– 6954. Bibcode : 2007OExpr..15.6947L . doi : 10.1364/OE.15.006947 . PMID 19547010 .
↑ Geoffroy, Lerosey; et al. (2007-02-27). "Enfoque más allá del límite de difracción con inversión temporal de campo lejano". Science . 315 (5815): 1120– 1122. Bibcode : 2007Sci...315.1120L . doi : 10.1126/science.1134824 . PMID 17322059 . S2CID 16152502 .
↑ Jacob, Z.; Alekseyev, L.; Narimanov, E. (2005). "Hiperlente óptica: imágenes de campo lejano más allá del límite de difracción". Optics Express . 14 (18): 8247– 8256. arXiv : physics/0607277 . Bibcode : 2006OExpr..14.8247J . doi : 10.1364/OE.14.008247 . PMID 19529199. S2CID 11542914 .
↑ Salandrino, Alessandro; Nader Engheta (2006-08-16). "Microscopía óptica de subdifracción de campo lejano utilizando cristales de metamateriales: Teoría y simulaciones" (PDF) . Phys. Rev. B. 74 ( 7) 075103. Bibcode : 2006PhRvB..74g5103S . doi : 10.1103/PhysRevB.74.075103 . hdl : 1808/21743 .
↑ Wang, Junxia; Yang Xu Hongsheng Chen; Zhang, Baile (2012). "Hiperlente dieléctrica ultravioleta con grafeno en capas y nitruro de boro". arXiv : 1205.4823 [ physics.chem-ph ].
↑ Hart, William S; Bak, Alexey O; Phillips, Chris C (7 de febrero de 2018). "Superresolución de pérdida ultrabaja con metamateriales semiconductores extremadamente anisotrópicos" . AIP Advances . 8 (2): 025203. Bibcode : 2018AIPA....8b5203H . doi : 10.1063/1.5013084 . hdl : 10044/1/56578 .
1 2 3 4 5 6 7 8 Liu, Z; et al. (2007-03-27). "Hiperlente óptica de campo lejano que magnifica objetos subdifractivos" ( PDF) . Science . 315 (5819): 1686. Bibcode : 2007Sci...315.1686L . CiteSeerX 10.1.1.708.3342 . doi : 10.1126/science.1137368 . PMID 17379801. S2CID 5917552. Archivado del original (PDF) el 20 de septiembre de 2009.
1 2 Rho, Junsuk; Ye, Ziliang; Xiong, Yi; Yin, Xiaobo; Liu, Zhaowei; Choi, Hyeunseok; Bartal, Guy; Zhang, Xiang (1 de diciembre de 2010). "Hiperlente esférica para imágenes subdifractivas bidimensionales en frecuencias visibles" . Nature Communications . 1 (9): 143. Bibcode : 2010NatCo...1..143R . doi : 10.1038/ncomms1148 . PMID 21266993 .
↑ Huang, Bo; Wang, W.; Bates, M.; Zhuang, X. (2008-02-08). "Imágenes de superresolución tridimensionales mediante microscopía de reconstrucción óptica estocástica" . Science . 319 ( 5864): 810– 813. Bibcode : 2008Sci...319..810H . doi : 10.1126/science.1153529 . PMC 2633023. PMID 18174397 .
↑ Pendry, John (2003-04-07). "Perfect cylindrical lenss" (PDF) . Optics Express . 11 (7): 755– 60. Bibcode : 2003OExpr..11..755P . doi : 10.1364/OE.11.000755 . PMID 19461787. Consultado el 2009-11-04 .
↑ Milton, Graeme W.; Nicorovici, Nicolae-Alexandru P.; McPhedran, Ross C.; Podolskiy, Viktor A. (2005-12-08). "Una prueba de superlente en el régimen cuasiestático y limitaciones de las superlentes en este régimen debido a la resonancia localizada anómala". Proceedings of the Royal Society A . 461 (2064): 3999 [36 páginas]. Bibcode : 2005RSPSA.461.3999M . doi : 10.1098/rspa.2005.1570 . S2CID 120546522 .
↑ Schurig, D.; JB Pendry; DR Smith (24-10-2007). "Elementos ópticos diseñados por transformación" . Optics Express . 15 (22): 14772– 82. Bibcode : 2007OExpr..1514772S . doi : 10.1364/OE.15.014772 . PMID 19550757. S2CID 16247289 .
↑ Tsang, Mankei; Psaltis, Demetri (2008). "Diseño de lentes perfectas y superlentes de aumento mediante transformación de coordenadas". Physical Review B . 77 (3) 035122. arXiv : 0708.0262 . Bibcode : 2008PhRvB..77c5122T . doi : 10.1103/PhysRevB.77.035122 . S2CID 9517825 .
1 2 3 Huang FM, et al. (2008-06-24). "Nanohole Array as a Lens" (PDF) . Nano Lett . 8 (8): 2469– 2472. Bibcode : 2008NanoL...8.2469H . doi : 10.1021/nl801476v . PMID 18572971. Archivado del original (PDF) el 1 de marzo de 2012. Recuperado el 21 de diciembre de 2009 .
1 2 "Físicos del noreste desarrollan una nanolente de metamaterial 3D que logra imágenes de superresolución" . Prototipo de nanolente de metamaterial de superresolución . Nanotechwire.com. 18 de enero de 2010. Archivado del original el 4 de marzo de 2016. Consultado el 20 de enero de 2010 .
1 2 Casse, BDF; Lu, WT; Huang, YJ; Gultepe, E.; Menon, L.; Sridhar, S. (2010). "Imágenes de superresolución mediante una nanolente de metamateriales tridimensional". Applied Physics Letters . 96 (2): 023114. Bibcode : 2010ApPhL..96b3114C . doi : 10.1063/1.3291677 . hdl : 2047/d20002681 .
↑ Jung, J. y; L. Martín-Moreno; FJ García-Vidal (2009-12-09). "Propiedades de transmisión de luz de películas metálicas con agujeros en el límite de metamateriales: teoría del medio efectivo e imágenes sublongitudinales" . New Journal of Physics . 11 (12) 123013. Bibcode : 2009NJPh...11l3013J . doi : 10.1088/1367-2630/11/12/123013 .
↑ Silveirinha, Mário G.; Engheta, Nader (2009-03-13). "Transportando una imagen a través de un agujero sublongitudinal" . Physical Review Letters . 102 (10) 103902. Bibcode : 2009PhRvL.102j3902S . doi : 10.1103/PhysRevLett.102.103902 . PMID 19392114 .
1 2 3 4 5 6 7 Kang, Hyeong-Gon; Tokumasu, Fuyuki; Clarke, Matthew; Zhou, Zhenping; Tang, Jianyong; Nguyen, Tinh; Hwang, Jeeseong (2010). "Probing dynamic fluorescence properties of single and clustered quantum dots towards quantitative biomedical imaging of cells" . Wiley Interdisciplinary Reviews: Nanomedicine and Nanobiotechnology . 2 (1): 48– 58. doi : 10.1002/wnan.62 . PMID 20049830 .

Enlaces externos

" La búsqueda de la superlente " por John B. Pendry y David R. Smith . Scientific American . Julio de 2006. PDF Imperial College .
Imágenes sublongitudinales
El profesor Sir John Pendry del MIT : "La lente perfecta: resolución más allá de los límites de la longitud de onda".
" Óptica sublongitudinal de onda de plasmones superficiales " 05/12/2009
" Superlentes para superar el límite de difracción " Archivado el 20/07/2011 en Wayback Machine .
" Superando el límite de difracción" (Archivado el 28/02/2009 en Wayback Machine) "Descripción general de la teoría de superlentes
" Simulación de superlente plana " EM Talk
" Microscopio de superlente al alcance de la mano " Archivado el 19/01/2012 en Wayback Machine .
" Avance en superlentes " Archivado el 19/01/2012 en Wayback Machine .
" Superlente rompe la barrera óptica " Archivado el 13/01/2012 en Wayback Machine .
" Materiales con índice de refracción negativo " por VA Podolskiy
" Optimización de la superlente: Manipulación de la geometría para mejorar la resolución " por VA Podolskiy y Nicholas A. Kuhta
" Ahora lo ves, ahora no lo ves: los dispositivos de camuflaje no son solo ciencia ficción ."
" La página inicial describe la primera demostración de refracción negativa en un material natural ."
" Materiales de índice negativo simplificados " Archivado el 17/01/2010 en Wayback Machine .
" Una 'superlente' sencilla mejora la capacidad de enfoque ": una lente capaz de enfocar con una intensidad 10 veces mayor que cualquier diseño convencional podría mejorar significativamente la transmisión inalámbrica de energía y la fotolitografía ( New Scientist , 24 de abril de 2008).
" Nanoscopía óptica de campo lejano " por Stefan W. Hell. Vol. 316. Science . 25 de mayo de 2007.
" Hiperlente dieléctrica ultravioleta con grafeno en capas y nitruro de boro ", 22 de mayo de 2012
Andrei, Mihai (2018-01-04). "Nueva y revolucionaria metalente enfoca todo el espectro visible en un solo punto" . ZME Science . Recuperado el 2018-01-05 .

[perfect-lens-2000-1] 1 2 3 4 5 6 7 8 Pendry, JB (2000). "La refracción negativa crea una lente perfecta" (PDF) . Physical Review Letters . 85 (18): 3966– 3969. Bibcode : 2000PhRvL..85.3966P . doi : 10.1103/PhysRevLett.85.3966 . PMID 11041972. S2CID 25803316. Archivado del original (PDF) el 18 de abril de 2016. Recuperado el 14 de noviembre de 2009 .

[overcome-2] Zhang, Xiang; Liu, Zhaowei (2008). "Superlentes para superar el límite de difracción" (PDF) . Nature Materials . 7 (6): 435– 441. Bibcode : 2008NatMa...7..435Z . doi : 10.1038/nmat2141 . PMID 18497850. Archivado del original (descarga gratuita de PDF) el 18 de octubre de 2012. Recuperado el 3 de junio de 2013 .

[Aguirre-3] 1 2 Aguirre, Edwin L. (2012-09-18). "Creating a 'Perfect' Lens for Super-Resolution Imaging" . Journal of Nanophotonics . 4 (1): 043514. Bibcode : 2010JNano...4d3514K . doi : 10.1117/1.3484153 . Archivado del original el 2016-03-04 . Recuperado el 2013-06-02 .

[100-nanometer-4] 1 2 3 4 5 6 Kawata, S.; Inouye, Y.; Verma, P. (2009). "Plasmónica para nanoimágenes de campo cercano y superlentes". Nature Photonics . 3 (7): 388– 394. Bibcode : 2009NaPho...3..388K . doi : 10.1038/nphoton.2009.111 .

[half-wave-length-5] 1 2 Vinson, V; Chin, G. (2007). "Introducción al número especial – Luces, cámara, acción" . Science . 316 (5828): 1143. doi : 10.1126/science.316.5828.1143 .

[6] Pendry, John (septiembre de 2004). "Manipulación del campo cercano" (PDF) . Noticias de Óptica y Fotónica . Archivado del original (PDF) el 21 de febrero de 2008.

[7] Anantha, S. Ramakrishna; JB Pendry; MCK Wiltshire; WJ Stewart (2003). "Imaging the Near Field" (PDF) . Journal of Modern Optics . 50 (9): 1419– 1430. doi : 10.1080/0950034021000020824 .

[8] GB 541753 , Dennis Gabor, "Mejoras en o relacionadas con sistemas ópticos compuestos de lentículas", publicado en 1941

[image=res-9] Lauterbur, P. (1973). "Formación de imágenes mediante interacciones locales inducidas: ejemplos que emplean resonancia magnética nuclear" . Nature . 242 (5394): 190– 191. Bibcode : 1973Natur.242..190L . doi : 10.1038/242190a0 . S2CID 4176060 .

[MIT-Pendry-lecture-10] 1 2 "Prof. Sir John Pendry, Imperial College, Londres" . Serie de coloquios . Laboratorio de investigación de electrónica. 13 de marzo de 2007. Recuperado el 7 de abril de 2010 .

[Zhang-Science-2007-11] Yeager, A. (28 de marzo de 2009). "Acorralando la brecha de terahercios" . Science News . Recuperado el 2 de marzo de 2010 .

[12] Savo, S.; Andreone, A.; Di Gennaro, E. (2009). "Propiedades de superlente de cristales fotónicos dieléctricos unidimensionales". Optics Express . 17 (22): 19848– 19856. arXiv : 0907.3821 . Bibcode : 2009OExpr..1719848S . doi : 10.1364/OE.17.019848 . PMID 19997206 . S2CID 2217980 .

[imaging-13] 1 2 Parimi, P.; et al. (2003). "Imágenes mediante lente plana utilizando refracción negativa" . Nature . 426 (6965): 404. Bibcode : 2003Natur.426..404P . doi : 10.1038/426404a . PMID 14647372 .

[MIT-magazine-14] 1 2 3 4 Bullis, Kevin (27-03-2007). "Superlentes y chips de computadora más pequeños" . Revista Technology Review del Instituto Tecnológico de Massachusetts . Archivado del original el 07-06-2011 . Recuperado el 13-01-2010 .

[Novotny-15] Novotny, Lukas (noviembre de 2007). "Adaptado de "La historia de la óptica de campo cercano"( PDF) . En Wolf, Emil (ed.). Avances en Óptica . Serie Avances en Óptica. Vol. 50. Ámsterdam: Elsevier. págs. 142–150 . ISBN 978-0-444-53023-3.

[Synge1-16] Synge, EH (1928). "Un método sugerido para extender la resolución microscópica a la región ultramicroscópica". Philosophical Magazine and Journal of Science . Serie 7. 6 (35): 356– 362. doi : 10.1080/14786440808564615 .

[Synge2-17] Synge, EH (1932). "Una aplicación de la piezoelectricidad a la microscopía". Philos. Mag . 13 (83): 297. doi : 10.1080/14786443209461931 .

[contact-imaging-1-18] Smith, HI (1974). "Técnicas de fabricación para dispositivos ópticos de película delgada y ondas acústicas superficiales". Actas del IEEE . 62 (10): 1361– 1387. doi : 10.1109/PROC.1974.9627 .

[surface-plasmon-Nanolithography-19] 1 2 3 Srituravanich, W.; et al. (2004). "Nanolitografía plasmónica" (PDF) . Nano Letters . 4 (6): 1085– 1088. Bibcode : 2004NanoL...4.1085S . doi : 10.1021/nl049573q . Archivado del original (PDF) el 15 de abril de 2010.

[contact-imaging-2-20] 1 2 Fischer, U. Ch.; Zingsheim, HP (1981). "Replicación de patrones submicroscópicos con luz visible". Journal of Vacuum Science and Technology . 19 (4): 881. Bibcode : 1981JVST...19..881F . doi : 10.1116/1.571227 .

[21] Guerra, John M. (1995-06-26). "Superresolución mediante iluminación por ondas evanescentes nacidas por difracción" . Applied Physics Letters . 66 (26): 3555– 3557. Bibcode : 1995ApPhL..66.3555G . doi : 10.1063/1.113814 . ISSN 0003-6951 .

[1998-Light-coupling-masks-22] Schmid, H.; et al. (1998). "Máscaras de acoplamiento de luz para litografía óptica sublongitudinal sin lentes" (PDF) . Applied Physics Letters . 73 (19): 237. Bibcode : 1998ApPhL..72.2379S . doi : 10.1063/1.121362 .

[thin-sliver-23] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Fang , N.; et al. (2005). "Imágenes ópticas subdifracción limitadas con una superlente de plata". Science . 308 (5721): 534– 537. Bibcode : 2005Sci...308..534F . doi : 10.1126/science.1108759 . PMID 15845849 . S2CID 1085807 .

[further-research-p-lens-2-24] 1 2 3 4 5 6 7 García, N.; Nieto-Vesperinas, M. (2002). "Los materiales zurdos no hacen una lente perfecta". Physical Review Letters . 88 (20) 207403. Bibcode : 2002PhRvL..88t7403G . doi : 10.1103/PhysRevLett.88.207403 . PMID 12005605 . S2CID 32561041 .

[smith2004-25] " David R. Smith (10 de mayo de 2004). "Rompiendo el límite de difracción" . Instituto de Física. Archivado del original el 28 de febrero de 2009. Recuperado el 31 de mayo de 2009 .

[Pendry2000-26] Pendry, JB (2000). " La refracción negativa crea una lente perfecta" . Phys. Rev. Lett . 85 (18): 3966– 3969. Bibcode : 2000PhRvL..85.3966P . doi : 10.1103/PhysRevLett.85.3966 . PMID 11041972. S2CID 25803316 .

[Podolskiy2005-27] Podolskiy, VA; Narimanov, EE (2005). "Superlente miope". Opt. Lett . 30 (1): 75– 7. arXiv : physics /0403139 . Bibcode : 2005OptL...30...75P . doi : 10.1364/OL.30.000075 . PMID 15648643. S2CID 15680137 .

[Tasin2006-28] Tassin, P.; Veretennicoff, I .; Vandersande, G. (2006). "Lente de Veselago compuesta de materiales zurdos con índice de refracción arbitrario". Opt. Commun . 264 (1): 130–134 . Bibcode : 2006OptCo.264..130T . doi : 10.1016/j.optcom.2006.02.013 .

[ideal-focus-29] Brumfiel, G (2009). "Metamateriales: Enfoque ideal" . Nature News . 459 (7246): 504– 505. doi : 10.1038/459504a . PMID 19478762 .

[silver-also-30] 1 2 3 4 5 6 7 Melville, David; Blaikie, Richard (2005-03-21). "Imágenes de superresolución a través de una capa plana de plata" . Optics Express . 13 (6): 2127– 2134. Bibcode : 2005OExpr..13.2127M . doi : 10.1364/OPEX.13.002127 . PMID 19495100 .

[Fang-2005-31] Fang, Nicholas; Lee, H; Sun, C; Zhang, X (2005). "Imágenes ópticas subdifracción limitadas con una superlente de plata". Science . 308 (5721): 534– 537. Bibcode : 2005Sci...308..534F . doi : 10.1126/science.1108759 . PMID 15845849 . S2CID 1085807 .

[32] Zhang, Yong; Fluegel, B.; Mascarenhas, A. (2003). "Refracción negativa total en cristales reales para electrones balísticos y luz". Physical Review Letters . 91 (15) 157404. Bibcode : 2003PhRvL..91o7404Z . doi : 10.1103/PhysRevLett.91.157404 . PMID 14611495 . S2CID 36997903 .

[33] Belov, Pavel; Simovski, Constantin (2005). "Canalización de imágenes sublongitudinales mediante cristales electromagnéticos". Physical Review B . 71 (19) 193105. Bibcode : 2005PhRvB..71s3105B . doi : 10.1103/PhysRevB.71.193105 .

[34] Grbic, A.; Eleftheriades, GV (2004). "Superando el límite de difracción con una lente de línea de transmisión zurda planar". Physical Review Letters . 92 (11) 117403. Bibcode : 2004PhRvL..92k7403G . doi : 10.1103/PhysRevLett.92.117403 . PMID 15089166 . S2CID 17693868 .

[Nielsen10-35] 1 2 3 Nielsen, RB; Thoreson, MD; Chen, W.; Kristensen, A.; Hvam, JM; Shalaev, VM; Boltasseva, A. (2010). "Hacia la superlente con compuestos metal-dieléctricos y multicapas" (PDF) . Applied Physics B. 100 ( 1): 93–100 . Bibcode : 2010ApPhB.100...93N . doi : 10.1007/s00340-010-4065-z . S2CID 39903291. Archivado del original (descarga gratuita de PDF) el 8 de septiembre de 2014.

[Fangetal05-36] Fang, N.; Lee, H; Sun, C; Zhang, X (2005). "Imágenes ópticas subdifracción-limitadas con una superlente de plata". Science . 308 (5721): 534– 537. Bibcode : 2005Sci...308..534F . doi : 10.1126/science.1108759 . PMID 15845849 . S2CID 1085807 .

[37] Jeppesen, C.; Nielsen, RB; Boltasseva, A.; Xiao, S.; Mortensen, NA; Kristensen, A. (2009). "Superlente de Ag de película delgada hacia la integración en un chip de laboratorio" (PDF) . Optics Express . 17 (25): 22543– 52. Bibcode : 2009OExpr..1722543J . doi : 10.1364/OE.17.022543 . PMID 20052179 .

[Valenitne-J.-38] Valentine, J.; et al. (2008). "Metamaterial óptico tridimensional con índice de refracción negativo". Nature . 455 (7211): 376– 379. Bibcode : 2008Natur.455..376V . doi : 10.1038/nature07247 . PMID 18690249 . S2CID 4314138 .

[39] Yao, J.; et al. (2008). "Refracción negativa óptica en metamateriales masivos de nanocables". Science . 321 (5891): 930. Bibcode : 2008Sci...321..930Y . CiteSeerX 10.1.1.716.4426 . doi : 10.1126/science.1157566 . PMID 18703734 . S2CID 20978013 .

[40] Shivanand; Liu, Huikan; Webb, KJ (2008). "Rendimiento de imagen de una lámina isotrópica con constante dieléctrica negativa". Opt. Lett. 33 (21): 2562– 4. Bibcode : 2008OptL...33.2562S . doi : 10.1364/OL.33.002562 . PMID 18978921 .

[41] Liu, Huikan; Shivanand; Webb, KJ (2008). "Oportunidades de imágenes sublongitudinales con lentes anisotrópicas uniaxiales planas". Opt. Lett. 33 (21): 2568– 70. Bibcode : 2008OptL...33.2568L . doi : 10.1364/OL.33.002568 . PMID 18978923 .

[42] W. Cai, DA Genov, VM Shalaev, Phys. Rev.B 72, 193101 (2005)
AV Kildishev, W. Cai, Reino Unido Chettiar, H.-K. Yuan, AK Sarychev, VP Drachev, VM Shalaev, J. Opt. Soc. Soy. B 23, 423 (2006)
L. Shi, L. Gao, S. He, B. Li, Phys. Rev. B 76, 045116 (2007)

[mwB2U] AV Kildishev, W. Cai, Reino Unido Chettiar, H.-K. Yuan, AK Sarychev, VP Drachev, VM Shalaev, J. Opt. Soc. Soy. B 23, 423 (2006)

[mwB2Y] L. Shi, L. Gao, S. He, B. Li, Phys. Rev. B 76, 045116 (2007)

[43] Z. Jacob, LV Alekseyev, E. Narimanov, opt. Expreso 14, 8247 (2006)
PA Belov, Y. Hao, Phys. Rev.B 73, 113110 (2006)
B. Wood, JB Pendry, DP Tsai, Phys. Rev. B 74, 115116 (2006)
E. Shamonina, VA Kalinin, KH Ringhofer, L. Solymar, Electron. Letón. 37, 1243 (2001)

[mwB2s] PA Belov, Y. Hao, Phys. Rev.B 73, 113110 (2006)

[mwB2w] B. Wood, JB Pendry, DP Tsai, Phys. Rev. B 74, 115116 (2006)

[mwB20] E. Shamonina, VA Kalinin, KH Ringhofer, L. Solymar, Electron. Letón. 37, 1243 (2001)

[44] Shivanand; Ludwig, Alon; Webb, KJ (2012). "Impacto de la rugosidad superficial en las constantes dieléctricas efectivas y la resolución de imagen sublongitudinal de las lentes de apilamiento metal-aislante". Opt. Lett. 37 (20): 4317– 9. Bibcode : 2012OptL...37.4317S . doi : 10.1364/OL.37.004317 . PMID 23233908 .

[All-dielectric-lens-45] West, Paul. R.; Stewart, James. L.; Kildishev, Alexander. V.; Shalaev, Vladimir. M.; Shkunov, Vladimir. M.; Strohkendl, Friedrich.; Zakharenkov, Yuri. A.; Dodds, Robert. K.; Byren, Robert. (2014). "Lente de enfoque de metasuperficie sublongitudinal totalmente dieléctrica" . Optics Express . 22. EE. UU.: Optica: 26212–26221 . doi : 10.1364/OE.22.026212 .

[further-research-p-lens-46] 1 2 3 4 Ziolkowski, RW; Heyman, E. (2001). "Propagación de ondas en medios con permitividad y permeabilidad negativas" ( PDF) . Physical Review E. 64 ( 5) 056625. Bibcode : 2001PhRvE..64e6625Z . doi : 10.1103/PhysRevE.64.056625 . PMID 11736134. S2CID 38798156. Archivado del original (PDF) el 17 de julio de 2010.

[far-field-microscope-47] 1 2 3 4 5 Smolyaninov, Igor I.; Hung, YJ; Davis, CC (2007-03-27). "Superlente de aumento en el rango de frecuencia visible". Science . 315 (5819): 1699– 1701. arXiv : physics/0610230 . Bibcode : 2007Sci...315.1699S . doi : 10.1126/science.1138746 . PMID 17379804 . S2CID 11806529 .

[Superlens-breakthrough-2005-48] Dumé, B. (21 de abril de 2005). "Avance en superlentes" . Physics World . Archivado del original el 19 de enero de 2012. Recuperado el 31 de mayo de 2009 .

[49] Pendry, JB (18 de febrero de 2005). "Colección de referencias de fotónica" . Archivado del original el 3 de marzo de 2016. Recuperado el 11 de enero de 2011 .

[SNG-lens-Smith-50] 1 2 Smith, DR; et al. (2003). "Limitaciones en la obtención de imágenes subdifractivas con una lámina de índice de refracción negativo" (PDF) . Applied Physics Letters . 82 (10): 1506– 1508. arXiv : cond-mat/0206568 . Bibcode : 2003ApPhL..82.1506S . doi : 10.1063/1.1554779 . S2CID 39687616. Archivado del original (PDF) el 3 de marzo de 2016. Recuperado el 1 de noviembre de 2009 .

[AAAS2-51] 1 2 Shelby, RA; Smith, DR; Schultz, S. (2001). "Verificación experimental de un índice de refracción negativo". Science . 292 (5514): 77– 9. Bibcode : 2001Sci...292...77S . CiteSeerX 10.1.1.119.1617 . doi : 10.1126/science.1058847 . PMID 11292865 . S2CID 9321456 .

[:0-52] 1 2 Sadatgol, M.; Ozdemir, SK; Yang, L.; Guney, DO (2015). "Inyección de plasmones para compensar y controlar las pérdidas en metamateriales de índice negativo". Physical Review Letters . 115 (3) 035502. arXiv : 1506.06282 . Bibcode : 2015PhRvL.115c5502S . doi : 10.1103/physrevlett.115.035502 . PMID 26230802 . S2CID 2876786 .

[:1-53] 1 2 Adams, W.; Sadatgol, M.; Zhang, X.; Guney, DO (2016). "Enfocando la 'lente perfecta' mediante una compensación casi perfecta de las pérdidas sin medios de ganancia". New Journal of Physics . 18 (12): 125004. arXiv : 1607.07464 . Bibcode : 2016NJPh...18l5004A . doi : 10.1088/1367-2630/aa4f9e . S2CID 119268393 .

[:2-54] 1 2 A. Ghoshroy, W. Adams, X. Zhang y DO Guney, Esquema de inyección activa de plasmones para imágenes subdifractivas con lente plana de índice negativo imperfecto, arXiv: 1706.03886

[:3-55] 1 2 Zhang, Xu; Adams, Wyatt; Guney, Durdu O. (2017). "Descripción analítica de un filtro inverso que emula el esquema de compensación de pérdidas por inyección de plasmones e implementación para hiperlentes de ultra alta resolución" . J. Opt. Soc. Am. B. 34 ( 6): 1310. Bibcode : 2017JOSAB..34.1310Z . doi : 10.1364/josab.34.001310 .

[layered-DPG-DPS-lens-56] 1 2 3 4 5 6 Wiltshire, M. ck; et al. (2003). "Endoscopio de metamaterial para transferencia de campo magnético: imágenes de campo cercano con cables magnéticos" . Optics Express . 11 (7): 709– 715. Bibcode : 2003OExpr..11..709W . doi : 10.1364/OE.11.000709 . PMID 19461782 .

[Superlens-breakthrough-57] 1 2 3 Dumé, B. (4 de abril de 2005). "Avance en superlentes" . Physics World . Archivado del original el 19 de enero de 2012. Recuperado el 10 de noviembre de 2009 .

[growth-of-evan-wve-58] 1 2 Liu, Z.; et al. (2003). "Crecimiento rápido de una onda evanescente mediante una superlente de plata" (PDF) . Applied Physics Letters . 83 (25): 5184. Bibcode : 2003ApPhL..83.5184L . doi : 10.1063/1.1636250 . Archivado del original (PDF) el 24 de junio de 2010.

[2004-pancake-plate-59] Lagarkov, AN; VN Kissel (2004-02-18). "Imágenes casi perfectas en un sistema de enfoque basado en una placa de material zurdo". Phys. Rev. Lett . 92 (7): 077401 [4 páginas]. Bibcode : 2004PhRvL..92g7401L . doi : 10.1103/PhysRevLett.92.077401 . PMID 14995884 .

[rough-dense-image-60] Blaikie, Richard J ; Melville, David OS (2005-01-20). "Imágenes a través de lentes planas de plata en el campo cercano óptico". J. Opt. Soc. Am. A . 7 (2): S176– S183. Bibcode : 2005JOptA...7S.176B . doi : 10.1088/1464-4258/7/2/023 .

[GRIN-1-61] Greegor RB, et al. (2005-08-25). "Simulación y prueba de una lente de índice de refracción negativo graduado" (PDF) . Applied Physics Letters . 87 (9): 091114. Bibcode : 2005ApPhL..87i1114G . doi : 10.1063/1.2037202 . Archivado del original (PDF) el 18 de junio de 2010. Recuperado el 1 de noviembre de 2009 .

[corrugated-FSL-62] Durant, Stéphane; et al. (2005-12-02). "Teoría de las propiedades de transmisión de una superlente óptica de campo lejano para imágenes más allá del límite de difracción" (PDF) . J. Opt. Soc. Am. B. 23 ( 11): 2383– 2392. Bibcode : 2006JOSAB..23.2383D . doi : 10.1364/JOSAB.23.002383 . Recuperado el 26 de octubre de 2009 .

[Far-field-nanocoupler-63] Liu, Zhaowei; et al. (22 de mayo de 2007). "Estudios experimentales de superlentes de campo lejano para imágenes ópticas subdifractivas" . Optics Express . 15 (11): 6947– 6954. Bibcode : 2007OExpr..15.6947L . doi : 10.1364/OE.15.006947 . PMID 19547010 .

[far-field-time-rev-64] Geoffroy, Lerosey; et al. (2007-02-27). "Enfoque más allá del límite de difracción con inversión temporal de campo lejano". Science . 315 (5815): 1120– 1122. Bibcode : 2007Sci...315.1120L . doi : 10.1126/science.1134824 . PMID 17322059 . S2CID 16152502 .

[hyperlens-65] Jacob, Z.; Alekseyev, L.; Narimanov, E. (2005). "Hiperlente óptica: imágenes de campo lejano más allá del límite de difracción". Optics Express . 14 (18): 8247– 8256. arXiv : physics/0607277 . Bibcode : 2006OExpr..14.8247J . doi : 10.1364/OE.14.008247 . PMID 19529199. S2CID 11542914 .

[MM-crystal-lens-66] Salandrino, Alessandro; Nader Engheta (2006-08-16). "Microscopía óptica de subdifracción de campo lejano utilizando cristales de metamateriales: Teoría y simulaciones" (PDF) . Phys. Rev. B. 74 ( 7) 075103. Bibcode : 2006PhRvB..74g5103S . doi : 10.1103/PhysRevB.74.075103 . hdl : 1808/21743 .

[67] Wang, Junxia; Yang Xu Hongsheng Chen; Zhang, Baile (2012). "Hiperlente dieléctrica ultravioleta con grafeno en capas y nitruro de boro". arXiv : 1205.4823 [ physics.chem-ph ].

[68] Hart, William S; Bak, Alexey O; Phillips, Chris C (7 de febrero de 2018). "Superresolución de pérdida ultrabaja con metamateriales semiconductores extremadamente anisotrópicos" . AIP Advances . 8 (2): 025203. Bibcode : 2018AIPA....8b5203H . doi : 10.1063/1.5013084 . hdl : 10044/1/56578 .

[far-field-1-69] 1 2 3 4 5 6 7 8 Liu, Z; et al. (2007-03-27). "Hiperlente óptica de campo lejano que magnifica objetos subdifractivos" ( PDF) . Science . 315 (5819): 1686. Bibcode : 2007Sci...315.1686L . CiteSeerX 10.1.1.708.3342 . doi : 10.1126/science.1137368 . PMID 17379801. S2CID 5917552. Archivado del original (PDF) el 20 de septiembre de 2009.

[far-field-2-70] 1 2 Rho, Junsuk; Ye, Ziliang; Xiong, Yi; Yin, Xiaobo; Liu, Zhaowei; Choi, Hyeunseok; Bartal, Guy; Zhang, Xiang (1 de diciembre de 2010). "Hiperlente esférica para imágenes subdifractivas bidimensionales en frecuencias visibles" . Nature Communications . 1 (9): 143. Bibcode : 2010NatCo...1..143R . doi : 10.1038/ncomms1148 . PMID 21266993 .

[stochastic-optical-71] Huang, Bo; Wang, W.; Bates, M.; Zhuang, X. (2008-02-08). "Imágenes de superresolución tridimensionales mediante microscopía de reconstrucción óptica estocástica" . Science . 319 ( 5864): 810– 813. Bibcode : 2008Sci...319..810H . doi : 10.1126/science.1153529 . PMC 2633023. PMID 18174397 .

[Pendry-cyl-lens-72] Pendry, John (2003-04-07). "Perfect cylindrical lenss" (PDF) . Optics Express . 11 (7): 755– 60. Bibcode : 2003OExpr..11..755P . doi : 10.1364/OE.11.000755 . PMID 19461787. Consultado el 2009-11-04 .

[proof-cyl-73] Milton, Graeme W.; Nicorovici, Nicolae-Alexandru P.; McPhedran, Ross C.; Podolskiy, Viktor A. (2005-12-08). "Una prueba de superlente en el régimen cuasiestático y limitaciones de las superlentes en este régimen debido a la resonancia localizada anómala". Proceedings of the Royal Society A . 461 (2064): 3999 [36 páginas]. Bibcode : 2005RSPSA.461.3999M . doi : 10.1098/rspa.2005.1570 . S2CID 120546522 .

[other-use-cyl-74] Schurig, D.; JB Pendry; DR Smith (24-10-2007). "Elementos ópticos diseñados por transformación" . Optics Express . 15 (22): 14772– 82. Bibcode : 2007OExpr..1514772S . doi : 10.1364/OE.15.014772 . PMID 19550757. S2CID 16247289 .

[75] Tsang, Mankei; Psaltis, Demetri (2008). "Diseño de lentes perfectas y superlentes de aumento mediante transformación de coordenadas". Physical Review B . 77 (3) 035122. arXiv : 0708.0262 . Bibcode : 2008PhRvB..77c5122T . doi : 10.1103/PhysRevB.77.035122 . S2CID 9517825 .

[Nanohole-Array-Lens-76] 1 2 3 Huang FM, et al. (2008-06-24). "Nanohole Array as a Lens" (PDF) . Nano Lett . 8 (8): 2469– 2472. Bibcode : 2008NanoL...8.2469H . doi : 10.1021/nl801476v . PMID 18572971. Archivado del original (PDF) el 1 de marzo de 2012. Recuperado el 21 de diciembre de 2009 .

[nanotechwire-nanolens-77] 1 2 "Físicos del noreste desarrollan una nanolente de metamaterial 3D que logra imágenes de superresolución" . Prototipo de nanolente de metamaterial de superresolución . Nanotechwire.com. 18 de enero de 2010. Archivado del original el 4 de marzo de 2016. Consultado el 20 de enero de 2010 .

[B-D-F-Casse-78] 1 2 Casse, BDF; Lu, WT; Huang, YJ; Gultepe, E.; Menon, L.; Sridhar, S. (2010). "Imágenes de superresolución mediante una nanolente de metamateriales tridimensional". Applied Physics Letters . 96 (2): 023114. Bibcode : 2010ApPhL..96b3114C . doi : 10.1063/1.3291677 . hdl : 2047/d20002681 .

[EOT-Jung-79] Jung, J. y; L. Martín-Moreno; FJ García-Vidal (2009-12-09). "Propiedades de transmisión de luz de películas metálicas con agujeros en el límite de metamateriales: teoría del medio efectivo e imágenes sublongitudinales" . New Journal of Physics . 11 (12) 123013. Bibcode : 2009NJPh...11l3013J . doi : 10.1088/1367-2630/11/12/123013 .

[Nanohole-Engheta-80] Silveirinha, Mário G.; Engheta, Nader (2009-03-13). "Transportando una imagen a través de un agujero sublongitudinal" . Physical Review Letters . 102 (10) 103902. Bibcode : 2009PhRvL.102j3902S . doi : 10.1103/PhysRevLett.102.103902 . PMID 19392114 .

[q-dot-image-81] 1 2 3 4 5 6 7 Kang, Hyeong-Gon; Tokumasu, Fuyuki; Clarke, Matthew; Zhou, Zhenping; Tang, Jianyong; Nguyen, Tinh; Hwang, Jeeseong (2010). "Probing dynamic fluorescence properties of single and clustered quantum dots towards quantitative biomedical imaging of cells" . Wiley Interdisciplinary Reviews: Nanomedicine and Nanobiotechnology . 2 (1): 48– 58. doi : 10.1002/wnan.62 . PMID 20049830 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[

[

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 31 ]

[ 32 ]

[ 33 ]

[ 34 ]

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[ 42 ]

[ 43 ]

[ 44 ]

[ 45 ]

[ 46 ]

[ 47 ]

[ 48 ]

[ 49 ]

[ 50 ]

[ 51 ]

[ 56 ].

[ 57 ]

[ 58 ]

[ 59 ]

[

[ 61 ]

[ 62 ]

[ 63 ]

[ 64 ]

[ 65 ]

[ 66 ]

[ 67 ]

[ 68 ]

[ 69 ]

[ 70 ]

[ 71 ]

[ 72 ]

[ 73 ]

[ 74 ]

[ 75 ].

[ 76 ]

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[ 81 ]