21.10.2014
Редакция Naked Science
114

Физики создали технологию, приближающую эру фотоники

Ученые из лаборатории МГУ совместно с коллегами из Австралии и США смогли первыми разработать эффективный нелинейный элемент для кремниевой фотоники. Им удалось показать, что кремниевые нанодиски диаметром меньше одного микрона демонстрируют впечатляющие нелинейные свойства.

Nanodiski
©Wikipedia

В обычной электронике на основе кремния все процессы связаны с перемещением определенных заряженных частиц – электронов. В кремниевой фотонике же ключевыми носителями являются частицы света – фотоны, манипуляции с которыми и приводят к функционированию фотонных устройств – потенциально более быстрых, чем электронные аналоги.
 
Как рассказал Naked Science Максим Щербаков, младший научный сотрудник лаборатории нанооптики и метаматериалов кафедры квантовой электроники физического факультета МГУ, основная проблема кремниевой фотоники состоит сейчас в поиске эффективных и компактных нелинейных элементов. Нелинейные элементы – это компоненты, свойства которых можно изменять воздействием на них света.
 
Без нелинейных сред нельзя сделать транзистор – основной элемент современной электроники. Поскольку на данный момент нет эффективного оптического нелинейного элемента, то не существует и оптического транзистора, без которого невозможно создать эффективное устройство фотоники.
 
На решение именно этой проблемы – создание новых нелинейных элементов и нелинейных сред – и были направлены усилия Максима и его коллег из МГУ. В частности, совместно с группой Юрия Кившаря из Австралийского национального университета, им удалось показать, что кремниевые нанодиски диаметром меньше одного микрона демонстрируют впечатляющие нелинейные свойства.
 

Это очень близко по тематике к метаматериалам. Мы использовали метаматериальный подход – наноструктурирование, придание специальной формы объемным средам, то есть кремнию. Нам удалось показать, что если сделать диск из кремния и вызвать в нем некоторые собственные колебания, то можно увеличить нелинейность по сравнению с объемным кремнием как минимум в сто раз.
 
– Максим Щербаков, МГУ

 
Максим также отмечает, что ему и коллегам удалось обогнать ученых из США, ведущих аналогичные исследования.
 

Это наш самый первый результат, в мире до этого никто этой задачей почему-то не занимался.  Нелинейные свойства кремниевых наночастиц никто пока не исследовал. Хотя я недавно был на конференции и узнал, что мы обогнали одну американскую группу, так что это своего рода везение.
 

– Максим Щербаков, МГУ

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Предстоящие мероприятия
Вчера, 16:42
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

Позавчера, 16:05
Александр Березин

Океаны на нашей планете не могли возникнуть сразу после ее появления: здесь было слишком жарко. Однако попытки объяснить их «кометным завозом» не удались, изотопный состав нашей воды не такой, как в кометах. До самых недавних пор оставалось неясным, откуда же тогда она появилась, сделав возможной земную жизнь?

Вчера, 13:43
Александр Березин

Пока Германия закрывает свои последние реакторы, КНР планирует ввести 150 новых атомных энергоблоков в ближайшие 15 лет. И часть из них будет вырабатывать совсем не электричество, а нечто, многократно более востребованное нашей цивилизацией: тепло. На отопление человечество тратит намного больше энергии, чем на электроэнергетику, а отапливаться от солнечных батарей и ветряков не выйдет наверняка. Несколько процентов от выработки электроэнергетики и сегодня уходят на отопление — но более 90% нужды в тепле покрывает не она, а обособленная от нее теплоэнергетика, в виде котельных в жилых кварталах и газовых котлов в отдельно стоящих домах. Заменить эти источники одной электроэнергией невозможно: от нее тепло будет выходить в несколько раз дороже.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: