Как известно, главным препятствием на пути дальнейшей миниатюризации компьютерных чипов является дифракционный предел, мешающий сфокусировать свет в пятнышко меньше половины длины волны. Он и определяет возможности технологического процесса, ограниченные сегодня 35 нанометрами. Ученые давно научились обходить дифракционный предел, используя так называемые нераспространяющиеся электромагнитные волны, быстро затухающие на расстоянии меньше длины волны от конца световода, плазмонного аналога оптической линзы или другого устройства, позволяющего их сфокусировать. Таким устройством может служить даже несколько щелей специальной формы в тонком слое хорошего проводника.

Но как поместить маску для нераспространяющихся волн всего в нескольких нанометрах от кремниевой пластины с фоторезистом, диаметр которой 20–30 см? Разумеется, это практически невозможно. Зато в современных винчестерах хорошо отработана технология головок, парящих на высоте нескольких десятков нанометров над быстро крутящимся диском. Ученые из Беркли решили объединить и усовершенствовать два этих подхода.

В качестве линз для нераспространяющихся волн были выбраны плазмонные линзы из нескольких концентрических кругов на тонком слое серебра с отверстием посередине. Массив из шестнадцати таких линз закрепили на конце устройства, напоминающего коромысло винчестера, и фокусировали на них луч ультрафиолета. В первых экспериментах скорость поверхности диска под головкой достигала 12 м/с, а сама головка парила на высоте 20 нм над его поверхностью и рисовала штрихи толщиной 80 нм. Это делает метод эффективнее альтернативных технологий вроде литографии электронным или ионным пучком. К тому же ничто не мешает, уверены изобретатели, достигнуть разрешения 5–10 нм, довести число параллельно работающих линз до нескольких