Ученые сумели рекордно долго удерживать свет в нанометровом резонаторе — Naked Science
4 минуты
София Жаботинская

Ученые сумели рекордно долго удерживать свет в нанометровом резонаторе

Группа физиков, в которую входили и ученые из России, создали уникальное устройство для контроля световых импульсов.

Схема работы устройства. Красным обозначена входная волна, синим — выходная с удвоенной частотой / © Koshelev et al., Science, 2020

Электрооптические приборы дают возможность передавать данные и записывать информацию при помощи оптических импульсов. Для того чтобы хорошо контролировать световой луч, необходимо удержать его в достаточно малом пространстве на длительное время. Устройства, в которых удерживается свет, называются резонаторами.

До сих пор оптические резонаторы с приемлемыми характеристиками получались, только если размеры устройства превышали длину волны светового излучения. Многочисленные попытки сконструировать нанометровый резонатор неизменно оказывались неудачными: приборы плохо удерживали свет и обладали низкой добротностью (отношением общей энергии колебательной системы к затратам энергии при изменении фазы колебаний на один радиан). Однако интернациональной группе ученых, в которую входили физики из российского университета ИТМО, удалось создать подобное устройство. Статья об этом опубликована в журнале Science. 

Возможность создания такого типа резонаторов была предсказана почти три года назад. Высокая добротность в них достигается благодаря реализации режима связанных состояний в континууме. Нанометровые резонаторы, состоящие из арсенида галлия и имеющие форму цилиндров диаметром около 900 нанометров и высотой 700 нанометров, захватывают свет на время, в 200 раз превышающее период одного колебания световой волны. Это в 20-40 раз больше, чем удавалось добиться при помощи частиц такого размера ранее.

Используя эти цилиндры, можно увеличивать частоту световой волны в несколько раз. Так, инфракрасный свет при прохождении через полупроводниковую частицу нанометрового размера преобразовывается в излучение видимого диапазона. Это свойство можно использовать для создания приборов ночного видения.

Как утверждают авторы работы, для создания нанометрового резонатора не обязательно использовать строго арсенид галлия. Могут подойти и другие материалы с полупроводниковыми свойствами. Размеры резонатора также можно масштабировать: главное — соблюдать примерное соотношение высоты и диаметра полупроводниковой частицы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 17:41
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Вчера, 15:59
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

Позавчера, 15:24
5 минут
Илья Ведмеденко

Военно-морской флот получил многоцелевую атомную подводную лодку К-561 «Казань». Это один из самых совершенных кораблей такого типа в мире.

Вчера, 17:41
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Вчера, 15:59
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

5 мая
6 минут
Сколтех

В России таких результатов не было уже около десяти лет. Его получение потребовало настоящей кооперации между исследователями ИВМ РАН, Сколтеха и МГУ.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: