Впервые получен электронный луч Эйри

Большинство землян знает, что свет склонен к тому, чтобы путешествовать по более или менее прямой линии, а со временем и рассеиваться. Большинство, но, к счастью, не все. Так, некто Джордж Биддель Эйри в 1838 году столкнулся с функцией, детальный анализ который уже в XX веке привёл к пониманию того, что не всё так просто. А к началу XXI века луч Эйри — не расплывающийся по мере своего распространения и кажущийся изгибающимся при столкновении с препятствиями — впервые был получен в лаборатории.

Общая схема экспериментальной установки и её калибровки (здесь и ниже иллюстрации Noa Voloch-Bloch).

Однако тогда луч был продемонстрирован только для света. Теперь же группа израильских исследователей под руководством Ноа Волох-Блоха (Noa Voloch-Bloch) из Тель-Авивского университета сумела сделать то же самое не со светом, а с пучком электронов.

Чтобы добиться этого, учёные предварительно рассеивали электроны через специально сделанную ими наноголограмму. Луч был сфокусирован магнитным полем, что позволило сформировать пучки лучей, по форме близких к треугольнику, каждый из которых следовал своей дуговой траектории.

При этом, как было установлено, луч Эйри, состоящий из электронов, также обладал устойчивой способностью к «самоисцелению». Если он попадал в объект вроде оптического кабеля, то после выхода из него, на другой стороне препятствия, восстанавливал свои первоначальные характеристики, включая скорость.

Пока рано говорить о конкретных применениях лучей Эйри, состоящих из электронов. Скорее всего, сначала их можно будет использовать для создания сканирующих туннельных микроскопов с высочайшей разрешающей способностью. Не менее многообещающим выглядит их применение для исследования распространения электронов на большие и особо большие расстояния.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Phys.Org.