Un microscopio ottico 3-D veloce in grado di acquisire un'immagine a pieno campo delle superfici degli oggetti a risoluzione nanometrica è stato recentemente sviluppato nel laboratorio del Prof. Ibrahim Abdulhalim (foto a destra) nell'Unità di Ingegneria Elettro-Ottica della BGU.

Il microscopio si basa sull'interferometria a sfasamento parallelo, che consente di ottenere simultaneamente immagini trifase e di estrarre la mappa topografica dell'altezza in un semplice calcolo algebrico. Sulla base dello stesso principio, i ricercatori hanno dimostrato misurazioni delle vibrazioni con ampiezze che vanno da 1 nm a decine di micron con risoluzione sub-nm.

Il microscopio è emerso dal lavoro di dottorato e post dottorato del Dr. Avner Safrani seguito dal lavoro post-dottorato del Dr. Michael Ney.

I risultati della ricerca sono stati recentemente pubblicati in alcune importanti riviste di ottica come Lettere di ottica della Società Ottica d'America, e sono stati tra i documenti più scaricati durante il mese di pubblicazione.

Sulla base del fenomeno di interferenza delle onde luminose, è possibile in linea di principio misurare spostamenti con precisione inferiore al raggio di un atomo. Un buon esempio di ciò è stato l'evento storico nel febbraio 2016 quando i ricercatori sono riusciti, utilizzando l'interferometro LIGO, misurare per la prima volta le onde gravitazionali provenienti da oggetti lontani nello spazio. Il Premio Nobel per la Fisica è stato appena assegnato a tre ricercatori che hanno svolto un ruolo chiave nello sviluppo di LIGO.

La ricerca è stata sostenuta dal programma Kamin del Ministero dell'Economia e dal consorzio industriale Metro450, che è stato istituito allo scopo di sviluppare apparecchiature di metrologia ottica ad alta velocità con nano-precisione per l'ispezione dei processi di fabbricazione nell'industria della nanoelettronica, quando la dimensione del wafer di silicio diventa 450 mm.

Il prof. Abdulhalim ha dichiarato:"In risposta alla richiesta delle società di metrologia ottica, siamo arrivati ​​a una velocità di due ordini di grandezza superiore a quella richiesta, e con precisione sub-nm. Il prossimo passo della ricerca, che sarà il tema di ricerca di due dottorandi Amir Aizen e Andrey Nazarov, è costruire il microscopio e il vibrometro in modo compatto e sviluppare applicazioni biologiche che consentano l'imaging di profili cellulari rapidamente con nano-precisione senza la necessità di colorazione fluorescente. L'elevata velocità e precisione aiuterà i biologi a seguire processi dinamici in tempi brevi, mentre la determinazione del profilo cellulare con la nano-precisione aiuterà nella diagnosi di malattie come il cancro nelle fasi iniziali".