Laserstraal wordt scherper

De wetten van de natuurkunde stellen dat het niet mogelijk is om lenzen scherp te stellen op een punt, als dat punt minder breed is dan de helft van de golflengte van het licht. Onderzoekers van Harvard hebben echter een manier gevonden om hier omheen te werken.

Kenneth Crozier en Federico Capasso, de leiders van het onderzoeksteam, hebben een techniek ontwikkeld die het mogelijk maakt om lichtstralen nog verder te bundelen dan met de huidige commercieel bruikbare lasertechnieken al mogelijk is. In laboratoriums was dit ook al gelukt, maar de daarbij gebruikte methode is nog te duur voor gebruik in commerciële toepassingen. Crozier en Capasso hebben de zogenaamde diffractielimiet doorbroken door zogenoemde optische antennes met een gewone laser te verbinden. Deze antennes bundelen en concentreren het laserlicht. Hierdoor werd het mogelijk om een straal infrarood licht te richten op een punt met een breedte van 40 nanometer, dat is ééntwintigste van de golflengte van zulk licht. De optische antennes van Crozier en Capasso zouden het op termijn mogelijk moeten maken om dvd-achtige schijfjes met een capaciteit van 3,6 terabyte vol te schrijven. De onderzoekers hebben al gesproken met onder andere Seagate en Hitachi Global Storage Technologies.

Reacties (85)

dat klinkt als de doorbrtaak in lithografie waar de chipindustie al jaren op hoopt. Als ze het dan met elke laser kunnen, dus met kortere golflengten dan licht....

De chipindustrie heeft hier helemaal geen boodschap aan.. die werken met maskers, dus het afdekken van licht.

Tevens is het voor mij niet duidelijk of dat deze techniek alleen maar werkt in een bepaald golflengte-gebied: zo heeft ASML bijvoorbeeld al 2 machines werkend met UV ipv infrarood: dat licht is dus zelf maar 45 nanometer.

Maar als ze diezelfde truuk met UV-licht kunnen zijn ASML en Canon vast geïnteresseerd. Afdekken of focussen van licht maakt niet zoveel uit. Je hebt met beide fundamentele natuurkundige problemen.

Dat denk ik ook wel ja..

Vergeet trouwens Nikon niet: Canon is de kleinste van de 3 spelers! (ASML de grootste, Nikon dus 2de..)

Het gaat hier wel over lasers, de 45 nm bronnen die worden gebruikt zijn geen lasers, dus dan gaat het verhaal niet op.

Even correctie: de 2 machines waar Hensz het over heeft maken gebruik van EUV (extreem ultraviolet) licht met een golflengte van 13.5 nm.
Daarnaast ook in de lithografie geldt: hoe smaller hoe beter, maar je moet wel voldoende vermogen overhouden.

Niet alle chipmakers zullen met maskers blijven werken...
Ze zijn hier in Delft nu bezig met het maken van chips met behulp van een soort printers.

Maar goed, dat is een ander onderwerp...

Ze zijn hier in Delft nu bezig met het maken van chips met behulp van een soort printers.

ja en ze willen uiteindelijk verder dan het printen van chips alleen (printen van weefsel ed.)

mja masker verder zetten mag niet denk ik,

denk even aan het 2 dunne spleten experiment

1 lamp een muur met 2 dunne spleten waar het licht doorheen valt, resultaat is dat het licht niet meer diriectioneel is en het gat functioneerds als een soort lens. in het midden zie je dan ok inteferentiepatronen

http://www.physics.leiden...rentieproef12-01-2006.htm

Dan dwingen we je toch om het relevante deel van TFA te lezen?

Another application could be in photo lithography, says Gordon Kino, professor emeritus of electrical engineering at Stanford University. This is the method typically used to make silicon chips, but the lasers that carve out ever-smaller features on silicon are also constrained by the diffraction limit. Electron-beam lithography, the technique that currently allows for the smallest chip features, requires a large machine that costs millions of dollars and is too slow to be used in mass production. "This is a hell of a lot simpler," says Kino of Crozier and Capasso's technique, which relies on a laser that costs about $50.

En ze stellen nu dus scherp op 45nm

maar als je het masker dus verder weg zet, zou je met deze techniek ook op 2,25 nanometer scherp kunnen stellen.... das dan wel weer interessant.

Je zou er betere maskers mee kunnen schrijven en misschien veel geld op die maskers kunnen besparen. Dat zou inderdaad geweldig zijn, een set maskers kost makkelijk een paar miljoen. Maar voor de chipproductie heb je er niets aan.

3,6TB, op 16 speed mag je dan wachten tot je baard 10 meter is voordat je dvd'tje klaar is

Daarin maak je toch een denkfout.
Als je bijv 16x speed op CD-ROM snelheden en 16x speed op DVD snelheden vergelijkt zul je ook zien dat het daarbij even lang duurt om het schijfje vol te branden met data.
Je brand dus in dezelfde tijd veel meer data weg.
Dat zal dan ook wel zo werken en werkt op die manier met HD-DVD & Blue-Ray.

Overigens hoop ik dan wel dat er ook media (HDD's of anders) zijn die deze doorvoersnelheden kunnen aanleveren. Want 3.6TB volbranden in >10min dan moet je toch aardig wat bandbreedte in huis hebben.

HD-DVD en Blue-tooth?

zulke uitspraken doen inderdaad vermoeden dan het toch toshiba zal zijn die de strijd gaat winnen

Draadloos cdtjes branden, lijkt me ideaal

Nobelprijs! Ze hebben een natuurkundewet ontkracht.

Je kunt overigens helemaal geen natuurkunde wetten ontkrachten. Iedere keer dat je dat toch doet, bewijs je alleen maar dat de wet niet klopte.

Je hebt nu precies hetzelfde gezegd, maar met andere woorden.
Ontkrachten (waar hier dus geen sprake van is) is een ander woord voor bewezen hebben dat het niet waar was.
Een wet op deze manier ontkrachten is niet erg. Het heet ontwikkeling of vooruitgang zo je wilt.

Men noemt het ook wel falsificeren. Maar zoals al duidelijk is, is dit helemaal niet het geval. Het is in feite toch gewoon een lenzen-verhaal.

hmm volgens mij maken wij geen natuurkundige wetten , die zijn er (wel of niet al ontdekt) of die zijn er niet.
In dit geval bleek dan de aanname dat die er was onjuist te zijn en kan je de stelling ontkrachten dat die wet er is, maar ook daar kan ik weer naast zitten hehe In feite is er dus niks meer dan een natuurkundig probleem opgelost wat op zich best knap is toch

Dus natuurkundige wetten zijn alleen wetten als ze kloppen?

Niet echt. Maar ja, als het artikel ook begint met "De wetten van de natuurkunde stellen dat het niet mogelijk is...".

Overigens vind ik "de wetten van de natuurkunde" een bijna kinderachtige verwoording. Welke wetten? Allemaal? Dat is zoiets vaags als: "Ze hebben bewezen dat..." Als je de wet niet kent, zeg dan gewoon iets als: "Het werd tot nu toe niet voor mogelijk gehouden om..." Van een artikel schrijver voor tweakers mag je toch een iets minder populair-wetenschappelijke toon verwachten.

ik vond het toch leuk dat het er bij stond, anders had ik er nooit over nagedacht.
Nu ik erover nadenk is het heel logische, dat je minder dan de helft van een totale golflengt niet kunt buigen (stel je maar voor)

* g4wx3 heeft weer iets meer parate keniis

je moet wel goed lezen, ze hebben dit namelijk helemaal niet.

Ze hebben alleen een manier gevonden om er omheen te werken.

Klopt, maar al met al toch een knappe prestatie naar mijn mening gezien het feit dat het toch een vrij raar iets is, "om een natuurwet heen werken" om zo toch je zin te krijgen als wetenschapper ondanks het feit dat de natuurwetten niet mee willen werken

Helaas, ze hebben geen natuurwet ontkracht. De diffractie limiet geldt in het far-field, dus op enige afstand van de 'lens'.

Dit systeem werkt alleen in het near-field, in de onmiddellijke nabijheid van hun antenne. Op ongeveer dezelfde afstand als hun spot grootte... dus ook 40nm.

En zo nieuw is dat nou ook weer niet. Er bestaat in de microscopie al zo'n 10 jaar de SNOM. Dat is in weze een glasfiber, die aan het einde tot een diameter van zo'n 50nm getrokken is. Je kunt daar geen licht bundel doorheen laten schijnen (far-field) maar op zeer korte afstand is het elektrisch feld nog steeds aanwezig. Ook daar heb je dus een lichtbron van 50nm grootte. Vermoedelijk dat die nieuwe systeem wel een hogere intensiteit heeft.

Ik zie nog wel enige problemen... Dit is geen licht bundel. Het is een puntbron van 40nm. Dat betekent dat je verschrikkelijk dicht bij moet zitten om er gebruik van te maken, want het licht spreid zich weer uit. Maar het betekent ook dat je fotoresist laag verschrikkelijk dun moet zijn... anders kom je buiten de scherpte diepte.... Is helemaal niet zo voor de hand liggend om dat voor chips te gebruiken.

En voor DVD's is het waarschijnlijk totaal onbruikbaar. Je kunt je niet veroorloven om zonder flinke beschermlaag te werken. Dat betekent dat je er niet zo dicht bij kunt zitten. Dus moet je naar far-field, en dan werkt dit truukje niet.

"You cannot change the laws of Physics".

"But you can bend them"

Ben ik nou de enige die hier een mogelijke militaire toepassing in ziet?

Met laser pistooltjes schieten komt pas in 2015 aan bod nog even geduld aub

Ben zeer benieuwd wat voor militaire toepassing je er in ziet...

Nee hoor, waarschijnlijk heeft E.A. deze techniek al lang verwerkt om de laser turrets te verbeteren in Command & Conquer Zero Hour 2 hehe... van Red Alert had ik ook wel graag een update gezien ..... of mischien wel een mix van die twee mag Tanja ook weer meedoen

Maar mischien kan je met deze laser nog beter (verder) pinpointen waar je je laser guided missile wil hebben... dus ik denk dat het halve pentagon alweer een boner heeft...

Moet er ook eens één krasje opzitten, dan is 't meteen al ruzie met lezen. Deze schijfjes zouden dan weer net zo als de diskettes moeten worden gebracht denk ik. Anders krijg je toch ontzettend gezeik met lezen?

En dat is nou NET waar we eigenlijk vanaf willen.. oude mechanische (langzame) technieken.

Ik denk dat je hem verkeert begrijpt hij bedoelt dat ze in plastice bakjes moeten worden gedaan zodat de kans op krassen nihiel zijn en niet tijdens vervoer beschadigen

Daar dienen coderingen voor he... In huidige cd's mag je een gat boren van een paar millimeter en hij speelt nog perfect af, dankzij de reed-solomon codering. Als alles kleiner wordt moeten ze gewoon hun codering wat straffer maken (wat uiteraard een deel van de extra opslag inneemt).

en ik nou de enige die denkt dat deze lichttechniek voor HD's gebruikt zal worden, zal wel handig zijn, koppen die geen fysiek contact maken met de hardeschijf, wat zal zeker de levensduur (en max. schokkracht/valhoogte) ten goede komen. Trouwens is deze 'lichtbunde' eigenlijk zichtbaar voor het menselijk oog? Haast zeker van niet maar het zou wel tof zijn met casemods denk ik. Welke kleur zou het trouwens hebben, een soort licht dat verder van ultraviolet zit of infrarood...

- Harde schijven lezen de bits magnetisch en dus contactloos af -- de kop zweeft boven de roterende schijf ('platter') op een luchtkussen.

- Infrarood (de laserbundel waar het hier om gaat) licht valt buiten het zichtbare spectrum en is dus niet zichtbaar voor het menselijk oog. De golflengte van het infraroodlicht verandert hier niet; alleen de brandvlek wordt 10x kleiner gemaakt dan met een normale lens mogelijk zou zijn (40 nm i.p.v. 400 nm).

Oy, wat maakt het geluid van de schijf, als deze geen contact maakt met de koppen? Ik als noob zou toch denken dat die ontzettend oude ratelbakken toch echt aan het glijden waren over de schijfjes/platters.

Dusss... Wel een aardig nieuwsberichtje.. En als deze techniek voor harde schijven gebruikt zou kunnen worden, krijg je van die ontzettend dunne schijfjes met terrabytes voor het leven. Desnoods ingehoesde schijfies net als de oude zip-drive en de dvd-ram dinge. Dure productie, maar wel gaaf.

Ga eens wat lezen over harde schijven. Het geluid komt vooral van de motor die de platters doet draaien, het ratelend geluid komt van de koppen die heen en weer bewegen over deze platters. Doordat we heel snelle schijven willen moeten de platters heel snel draaien (7500 toeren per minuut) en moeten de koppen ook heel snel heen en weer gepositioneerd worden over de schijf wat het 'ratelend' of 'klikkend' geluid maakt.

Als je schijf een heel luide knal maakt of begint te piepen, dan wilt het zeggen dat een van je koppen het begeven heeft en de platters naar de andere wereld aan het brengen is door het magnetische laagje (wat heel erg dun is) weg te krassen. Als de kop zich tegen de draaiende platter legt, gaat (door de enorme krachten en snelheden) de kop heel hard de andere richting op (meestal tegen de platter die erboven ligt) zodat de kop eigenlijk zoals een ping-pong balletje heen en weer geslagen wordt en elke keer een platter geraakt wordt neemt de kop een eindje magnetisch materiaal mee.

De diameter van de punt was 20x kleiner dan de golflengte, de gebruikte golflengte is dus ongeveer 800nm. En dat is idd infrarood, 400nm daarentegen is ongeveer de grens tussen zichtbaar licht en UV

Wat ik mij eigenlijk afvraag of het voor de consument nog wel aantrekkelijk is om deze techniek aan te schaffen tegen de tijd dat het uitkomt.
Misschien dat we dan al helemaal van de mechanische opslag zijn afgestapt en volledig op de Flash disks zijn gegaan.

Ik wil ook wel volledig over op flashdisks, maar...

De optische antennes van Crozier en Capasso zouden het op termijn mogelijk moeten maken om dvd-achtige schijfjes met een capaciteit van 3,6 terabyte vol te schrijven.

Ik denk dat 3,6Tb toch nog even buiten het commerciele bereik van flashgeheugen is.

Ben ik nou de enige die denkt dat deze lichttechniek voor HD's gebruikt zal worden, zal wel handig zijn, koppen die geen fysiek contact maken met de hardeschijf, wat zal zeker de levensduur (en max. schokkracht/valhoogte) ten goede komen. Trouwens is deze 'lichtbunde' eigenlijk zichtbaar voor het menselijk oog? Haast zeker van niet maar het zou wel tof zijn met casemods denk ik. Welke kleur zou het trouwens hebben, een soort licht dat verder van ultraviolet zit of infrarood...

Het is gewoon hetzelfde licht als wat uit de laser kwam. Als je dus een rode laserdiode gebruikte, dan is het nog steeds rood.

http://en.wikipedia.org/wiki/Spatial_light_modulator

lees dit maar eens

Dat heeft hier helemaal niets mee te maken. Je LCD scherm is een SLM...

Valt wel mee toch? Als men een medium wil maken dat GROOT is, moet men zeker met 50TB komen, gezien de 750GB schijf er is en 1TB ook op voorraden begint te komen.

Destijds was de CD hier een goed voorbeeld van. De harddisks waren rond de 40MB en toen was er opeens een medium waar (toen nog) 650MB op kon! Wow!

Nu heb ik geen Wow! gevoel meer bij een dergelijk medium. En zeker niet als het ook nog es duurder dan harde schijven is (zoals bluray dat nu is).

De harddisks waren rond de 40MB en toen was er opeens een medium waar (toen nog) 650MB op kon!

Denk dat jij ergens dan bent blijven hangen. In de tijd dat ik mijn eerste brander kocht (1399 florijnen) had ik al een 2GB hdd, waar ~850MB echt wel standaard was bij uitlevering van nieuwe systemen.

Daar gaat het niet om.
Toen de HD's nog klein waren was een optisch medium geschikt om maar liefst 15 harde schijven te archiveren.
Op het moment dat de 3.6 Terabyte CD's leverbaar zijn, zijn de HD's daar al lang voorbij en heb je inderdaad geen WAUW gevoel; dan denk je: Gut wat leuk, past een klein deel van mijn HD op...

@ rrenzo:

Tja, het is natuurlijk altijd makkelijker om een stationair opslag medium te maken dan een schijfje waar net zoveel op kan. Harde schijven zijn ook nog eens 10x groter kwa inhoudt, dus het is logisch om aan te nemen dat deze altijd meer opslag zullen kunnen bieden dan een enkel schijfje.

Op het moment dat de 3.6 Terabyte CD's leverbaar zijn, zijn de HD's daar al lang voorbij en heb je inderdaad geen WAUW gevoel

Als er elk jaar 25% grotere beschrijfbare schijfjes uit zouden komen (tot nu toe haalden we dat niet), dan zouden deze schijfjes over 22 jaar geïntroduceerd moeten worden. Get the facts, en je hebt je Wow gevoel..

Dit zal, als het idee in praktijk toepasbaar blijkt, wel degelijk een groot opslagmedium blijken.

wat heeft dit met een brander te maken?
toen de eerste cdrom's (let op de rom) op de markt kwamen, ik gok in 1993 (kan vroeger geweest zijn), was een hd van 200MB een echt uber-ding
de brander was trouwens al langer te koop, alleen kon jij hem niet betalen...

denk dat het eerder ergens in 85 of nog eerder was, man toen genoten we nog van 10MB hardeschijven :-)

Nu heb ik geen Wow! gevoel meer bij een dergelijk medium. En zeker niet als het ook nog es duurder dan harde schijven is (zoals bluray dat nu is).

In den beginne is een nieuw geintroduceerde technologie *altijd* duurder dan de huidige mainstream dingen. Het is tevens ook afhankelijk van de doelgroep die men heeft met bepaalde technologie. (zo zijn de holografische schrijvers / schijven puur voor enterprise en backups - niet voor consumenten gebruik en films)

Valt wel mee toch? Als men een medium wil maken dat GROOT is, moet men zeker met 50TB komen, gezien de 750GB schijf er is en 1TB ook op voorraden begint te komen.

verschil is wel dat jij het hebt over HARDDISKS en in het artikel gaat het over 'dvd-achtige' schijfjes - en dán vind ik het wel groot hoor