Os lasers estão se tornando uma das ferramentas dominantes na indústria de manufatura atual. Muito esforço foi dedicado a melhorar a precisão do processamento, e resoluções espaciais tão baixas quanto micrômetros foram alcançadas no corte a laser, Soldagem, marcação e estereolitografia em um ambiente atmosférico. O laser de femtossegundo (laser fs) é uma abordagem particularmente promissora deste ponto de vista, além de sua capacidade de processamento tridimensional (3-D) e uso de material de amplo espectro. Tamanhos de recursos limitados por superdifração em um nível de dezenas de nanômetros com base no limiar de absorção multifotônica, efeitos de redução e de depleção de emissão de estimulação também foram percebidos na fotocura induzida por laser fs de polímeros, que infelizmente não são aplicáveis ​​a materiais sólidos. As técnicas ópticas de campo próximo fornecem um esquema alternativo de super-resolução, localizando campos de luz em escalas nanométricas com as formas físicas de pontas afiadas, pequenas aberturas, nanopartículas e pequenas saliências. No entanto, essas abordagens geralmente dependem de movimentos pesados ​​e sistemas de alinhamento para manter o espaçamento sonda-substrato preciso para produção prática / padronização devido à natureza evanescente do campo próximo.

Uma tecnologia de padronização ótica inovadora que permite o processamento de alta resolução sem vácuo comparável ao processamento FIB convencional é altamente desejada. Em um novo artigo publicado em Ciência leve e aplicações , cientistas do Laboratório Estadual de Tecnologia e Instrumentos de Medição de Precisão, Departamento de Instrumentos de Precisão, Universidade de Tsinghua, Pequim, China, o Laboratório Estadual de Optoeletrônica Integrada, Faculdade de Ciência Eletrônica e Engenharia, Jilin University, Changchun, China, e a instalação de nanotecnologia, Swinburne University of Technology, A Austrália relatou uma abordagem de quebra de campo próximo induzida por campo distante óptico (O-FIB), permitindo a nanofabricação aplicável a quase qualquer material sólido na atmosfera. A escrita é iniciada a partir de nano-buracos criados pela absorção multifotônica induzida por laser de femtossegundo e seu "fio de navalha" cortante é aguçado pelo aprimoramento regulado de campo distante do campo óptico próximo. Uma resolução espacial de sub-20 nm (λ / 40 para comprimento de onda de luz λ) é facilmente alcançada. O-FIB é habilitado por um controle de polarização simples da luz incidente para direcionar a escrita nano-groove ao longo do padrão projetado.

"De acordo com a condição de contorno contínua do componente normal do deslocamento elétrico, observamos experimentalmente a nanolocalização do campo de luz e o aumento vertical da polarização em torno do nanofuro, que permite o controle direto do aprimoramento do campo próximo para nanoablação pelo campo distante. Com base nesta ideia, realizamos nanoescrita livre com resoluções de até 18 nm, manipulando a polarização do laser e a trajetória do feixe em tempo real. "

"Para o efeito de autorregulação induzido pelo feedback entre a luz e as sementes iniciais, nossa abordagem tem a robustez inerente contra a natureza estocástica da ablação inicial e a capacidade de manipular a largura da linha. Nossa abordagem demonstra a escrita sem costura de forma livre de nano-ranhuras com comprimento controlável, separação e trajetória. Enquanto isso, a universalidade do efeito de propagação permite um modo de impressão de grande área superior ao FIB convencional. "

"Nossa técnica apresentada abriu uma nova era de nanomáquina altamente eficiente. Ela é aplicável para vários materiais e superfícies nas áreas de nanoeletrônica, nanofluidos, e nanomedicinas. A possibilidade que mostramos aqui de manipular diretamente o campo próximo através do campo distante, pode inspirar os pesquisadores a levar a nanofabricação de laser de femtossegundo ou mesmo outros domínios do processamento óptico a um nível superior, "Os cientistas previram.