Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Физики впервые продемонстрировали сверхрассеяние Крекера
Коллаборация российских и китайских ученых впервые продемонстрировала сверхрассеяние Керкера. Этот эффект перспективен для разработки субволновых антенн, однонаправленных ответвителей и много другого.
Результаты опубликованы в Physical Review Applied. Эффект Керкера описывает однонаправленное рассеяние света, возникающее благодаря взаимодействию между электрическими и магнитными дипольными моментами внутри резонатора. В классическом случае сечение излучения ограничено пределом одноканального рассеяния — фундаментальное ограничение на максимальное сечение рассеяния.
Для преодоления этого порога ученые использовали метаповерхность в субволновом диэлектрическом резонаторе. Параметры данной системы оптимизировались с помощью генетического алгоритма в соответствии с рассчитанными аналитическими условиями для сверхрассеяния Керкера.
Физики из МФТИ разработали аналитические условия для создания сверхрассеяния. Они основаны на концепции электрического и магнитного супердиполей, то есть диполей, превышающих пределы одноканального рассеяния. Их конструктивная интерференция увеличивает сечения рассеяния примерно в четыре раза относительно одноканального предела. Отношение рассеяния вперед к рассеянию назад получилось равным 35, что подтверждает сильную однонаправленность рассеяния — ключевую характеристику эффекта Керкера.
«Наша группа впервые реализовала сверхмультипольный эффект Керкера — когда электрический и магнитный диполи превосходят предел одноканального рассеяния. Это привело к увеличению рассеяния в несколько раз. Частица собирает энергию с площади, гораздо большей ее геометрического сечения, и рассеивает все полностью вперед из-за эффекта Керкера», — пояснил Александр Шалин, главный научный сотрудник лаборатории контролируемых оптических наноструктур МФТИ.
Рисунок 2. Электрический супер-диполь возникает благодаря конструктивной интерференции между декартовым электрическим диполем, индуцированным во всем резонаторе, и декартовым тороидальным электрическим диполем, индуцированным в метаповерхности. Магнитный супердиполь формируется с помощью конструктивной интерференции между декартовыми магнитными диполями, индуцированными в диэлектрическом резонаторе и метаповерхности (b). Интерференция между электрическим и магнитным супер-диполями приводит к сверхрассеянию Керкера (c) / Цзяншуй Ли и др., Physical Review Applied
Китайские ученые провели эксперименты с диэлектрическим резонатором, покрытым медной поверхностью. Измерения показали, что метаповерхность увеличивает сечение рассеяния примерно в два с половиной раза относительно того же резонатора. Также наблюдается небольшой сдвиг частоты (около 0,2 ГГц) рассеянной волны, который объясняется различиями в свойствах материалов. После прекращения входного импульсного излучения суперрассеяние Керкера сохраняло устойчивый сигнал дольше обычного рассеяния, с уменьшением ширины резонансной линии.
Предложенная система для получения суперрассеяния Керкера перспективна для применения в направленных антеннах, оптических наноантеннах, метаповерхностях Гюйгенса для металинз и метаголограмм. Кроме того, разработанная концепция может быть расширена и на другие волновые системы, например, акустические явления.
В будущем ученые планируют получить данный эффект в оптике на более простых структурах и разработать элементы оптических цепей на их основе. Работа поддержана Российским научным фондом.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые ТюмГУ сопоставили потребности вузовских преподавателей в выработке профессиональных компетенций и возможности их удовлетворения за счет управленческих решений в рамках университетских программ академического развития. В исследовании приняли участие более 2100 представителей 15 российских университетов.
Арктика — стратегически важный для России регион с огромными ресурсами. Однако ее освоение осложняется экстремальным климатом и удаленностью, что делает доставку строительных материалов и возведение инфраструктуры крайне дорогими и сложными. В качестве альтернативы используют местный снег, доступный большую часть года. Однако традиционные методы — резка блоков (иглу) или формирование в опалубке — имеют серьезные недостатки: они требуют особого снега, трудоемки и теряют теплоизоляцию при оттепели. Ранее для решения этой проблемы ученые Пермского Политеха разработали метод прессования снега с подплавлением. Теперь им удалось построить из таких блоков экспериментальную хижину и доказать ее высокие теплоизоляционные свойства и долговечность.
Амфибии страдают от отдельных видов смертельно опасных заболеваний, среди которых выделяются грибковые инфекции. Ученые выяснили, что торговля лягушками из Бразилии, часто бывшими носителями местного вида грибка, привела к его глобальному распространению.
Повторное изучение окаменелости галлюцигении, впервые описанной в 1970-х годах, помогло палеонтологам больше узнать о рационе этого древнего существа. Ответ на вопрос о питании нашли не в ее останках, а на теле предполагаемой добычи.
Международная научная группа при участии МФТИ разработала композитный гель-полимерный электролит для аккумуляторов. Этот материал позволит создать безопасные высокомощные батареи, что важно для электромобилей, гаджетов и систем хранения энергии.
Амфибии страдают от отдельных видов смертельно опасных заболеваний, среди которых выделяются грибковые инфекции. Ученые выяснили, что торговля лягушками из Бразилии, часто бывшими носителями местного вида грибка, привела к его глобальному распространению.
От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
Среди самых интригующих открытий космического телескопа «Джеймс Уэбб» — компактные объекты, получившие название «маленькие красные точки». Их видели только в самых дальних уголках Вселенной. Большинство возникло в первый миллиард лет после Большого взрыва, и ученые предполагали, что такие источники представляют собой небольшие компактные галактики. Однако международная команда астрономов пришла к иному выводу. Они предположили, что на самом деле «маленькие красные точки» — черные дыры, окруженные массивной газовой оболочкой.
Ученые задались вопросом: почему два расположенных по соседству спутника Юпитера такие разные, ведь на Ио повсеместно извергаются вулканы, а Европа полностью покрыта многокилометровой коркой льда. Есть версия, что Ио когда-то тоже была богата водой, но по итогам недавнего исследования это сочли неправдоподобным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно