FOM-onderzoekers winnen publicatieprijs van CST

Een publicatie van Robert Moerland, Niek van Hulst, Henk-Jan Gersen en Kobus Kuipers is een van de vijf winnaars van de publicatieprijs 2005 van de Computation Simulation Technology (CST) in Darmstadt, Duitsland. De onderzoekers zijn werkzaam op het FOM-Instituut AMOLF in Amsterdam en aan de Universiteit Twente. Van Hulst is inmiddels verhuisd naar Barcelona. FOM financierde het onderzoek uit de Projectruimte 2002. CST reikt de prijs uit aan de beste publicaties van origineel wetenschappelijk werk waarin gebruik wordt gemaakt van CST simulatiesoftware voor het beschrijven van electromagnetische golven in complexe (nano-)structuren. Met de prijs is 2000 euro gemoeid. In het artikel beschrijven de onderzoekers een methode om een voorspelling van Sir John Pendry te testen. Pendry voorspelde dat je met zogeheten metamaterialen met een negatieve brekingsindex een perfecte lens kunt maken. Metamaterialen bestaan uit kleine ringetjes en metaaldraadjes. Een dergelijke lens zou details kunnen afbeelden die kleiner zijn dan de helft van de golflengte van het licht. Dat kan met een gewone lens nooit. Echter, een dergelijke lens werkt wel voor microgolven, maar niet voor zichtbaar licht. Je kunt een dergelijke lens ook maken voor zichtbaar licht met een gewoon metaallaagje van enkele tientallen nanometers dik, maar dan moet je het af te beelden voorwerp, de lens, de detector en afstand tussen deze drie veel kleiner zijn dan de golflengte van het licht.

De onderzoekers laten zien hoe je de voorspelling van Pendry kunt testen met een klein gaatje in een metaal als voorwerp en individuele moleculen als detectoren van het vectoriële elektrische veld achter de lens. Dit vernieuwende principe geeft alle optische informatie om de voorspelling van Pendry te testen. De metingen beschrijven de wijze van aanpak, waarbij de berekeningen laten zien dat het zou moeten lukken. Ook laten ze metingen aan unieke moleculen zien zonder een lens die kwalitatief voldoende zijn voor de ultieme test. Moerland is nu bezig dit ambitieuze experiment uit te voeren.