Super-resolution scanning laser microscopy with a third-order optical nonlinear thin film

In a configuration of optical far-field scanning microscopy, super-resolution achieved by inserting a third-order optical nonlinear thin film is demonstrated and analyzed in terms of the frequency response function. Without the thin film the microscopy is diffraction limited; thus, subwavelength features cannot be resolved. With the nonlinear thin film inserted, the resolution is dramatically improved and thus the microscopy resolves features significantly smaller than the smallest spacing allowed by the diffraction limit. A theoretical model is established and the device is analyzed for the frequency response function. The results show that the frequency response function exceeds the cutoff spatial frequency of the microscopy defined by the laser wavelength and the numerical aperture of the convergent lens. The main contribution to the improvement of the cutoff spatial frequency is from the phase change induced by the complex transmission of the nonlinear thin film. Experimental results are presented and are shown to be consistent with the results of theoretical simulations.

Efeito da competição entre a supercondutividade e as insinstabilidades de Pomeranchuk no canal de spin

Nós estudamos a competição entre a instabilidade de Pomeranchuk no canal de spin com momento angular l=1 e uma interação atrativa, favorecendo a formação de um par de Cooper. Achamos, numa aproximação de campo médio, uma forte supressão da instabilidade de Pomeranchuk via supercondutividade. Além disso, identificamos uma fase supercondutora metaestável com características semelhantes ao estado FFLO. Um líquido de Fermi é, com exceção de uma dimensão, um estado muito estável da matéria. Por outro lado dois tipos de instabilidades, relacionadas com interações atrativas, são conhecidas: Instabilidades Pomeranchuk e supercondutora. As instabilidades Pomeranchuk ocorrem na presença da interação de dois corpos contendo uma forte componente atrativa no canal de espalhamento para frente com momento angular definido. No contexto da teoria de Landau, a instabilidade ocorre quando um ou mais parâmetros admensionais de Landau nos canais de spin ou carga, adquirem altos valores negativos. As instabilidades Pomeranchuk no setor de carga quebram a simetria de rotação. Em particular, uma instabilidade em alguns canais produz uma deformação elipsoidal na superfície de Fermi.