Нанодиск позволит уменьшить фотонные устройства
Ученые Технологического университета Чалмерса смогли упаковать известный материал в форму диска, чем значительно улучшили его свойства. Наноразмерный диск показал значительную нелинейность с высоким показателем преломления.
Фотоника использует взаимодействия света с материей для создания устройств, работающих с оптическим, а не электрическим сигналом. Фотонные устройства могут превосходить электронные по рабочим характеристикам. Применение фотоники значительно развило медицину, связь, спектроскопию, лазерные и квантовые технологии.
Исследователи использовали дихалькогенид переходного металла (TMD) дисульфид молибдена — одномерный материал с важными для фотоники оптическими свойствами, проявляющимися при комнатной температуре. Этот материал крайне проблематично наслаивать сам на себя без потери нелинейных свойств из-за особенностей его кристаллической решетки.
Ученые впервые создали нанодиск из специально сложенных слоев дисульфида молибдена. Им удалось сохранить нарушенную инверсную симметрию в объеме материала. Он сохраняет нелинейные оптические свойства каждого слоя и усиливает их. Исследование опубликовано в Nature Photonics.
Полученный материал обладает высоким показателем преломления, что позволяет более эффективно сжимать в нем свет. Его можно переносить на любые подложки без необходимости совмещать с ним атомную решетку. Это уменьшает стоимость создания фотонных устройств.
Нанодиск захватывает электромагнитное поле и генерирует свет удвоенной частоты — эффект, называемый генерацией второй гармоники. Это нелинейное оптическое явление используют в высокоэнергетических импульсных лазерных системах.
Структура в форме диска намного меньше длины волны видимого света: всего 50 нанометров. При этом она преобразует частоту света в 10 тысяч раз результативнее, чем неструктурированный материал такого же типа.
Созданный исследователями материал и конструкция обладают хорошими собственными нелинейными оптическими свойствами и значительными линейными оптическими характеристиками — показатель преломления в видимом диапазоне составляет 4,5.
Генерация второй гармоники и другие нелинейные процессы используются в лазерах постоянно, но способные на это элементы обычно размером несколько сантиметров. А величина нанодиска — около 50 нанометров, что примерно в 100 тысяч раз тоньше.
Исследователи полагают, что TMD-материалы, благодаря их размерам и уникальным свойствам, будут использованы для миниатюризации фотоники. Результаты работы найдут применение в нелинейной оптике и генерации запутанных пар фотонов.
Telegram 
Дзен 
VK В позднеантичном Риме императорским указом мужчинам запретили носить длинные волосы. Автор нового исследования пришел к выводу, что введение этого запрета объяснялось необходимостью сохранения римской идентичности в условиях усиливающегося распада империи и нарастающего торжества варваров.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Катастрофа, случившаяся 66 миллионов лет назад, как предполагается, произошла из-за столкновения Земли с чрезвычайно редким космическим объектом. К выводу об уникальности происхождения этого пришельца ученые пришли, проанализировав изотопный состав пород из кратера Чикшулуб.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
В позднеантичном Риме императорским указом мужчинам запретили носить длинные волосы. Автор нового исследования пришел к выводу, что введение этого запрета объяснялось необходимостью сохранения римской идентичности в условиях усиливающегося распада империи и нарастающего торжества варваров.
Авторы нового исследования выяснили, что жители каменного века начали целенаправленно менять окружающую среду в южной части Норвегии задолго до появления земледелия. Приблизительно 7000 лет назад они переселили рыбу в одно из горных озер и таким образом создали новый источник пищи, а затем построили сложную систему ловушек, которая прослужила не одно столетие.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
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
Последние комментарии