Новый тип инфракрасных поляритонов

28.08.2021

Международная группа ученых сообщила о первом наблюдении призрачных поляритонов, которые представляют собой новую форму поверхностных волн, несущих наноразмерный свет, сильно связанных с колебаниями материала и обладающих свойствами сильно коллимированного распространения. Исследовательская группа наблюдала эти явления на обычном материале - кальците - и показала, как призрачные поляритоны могут облегчить превосходный контроль инфракрасного наносвета для зондирования, обработки сигналов, сбора энергии и других технологий.

В последние годы нанофотоника в инфракрасном и терагерцовом диапазонах стала важной для высокочувствительных, сверхкомпактных технологий с низкими потерями для биомолекулярной и химической диагностики, датчиков, связи и других приложений. Платформы из наноматериалов, которые могут способствовать усиленному взаимодействию легкой материи на этих частотах, стали важными для этих технологий.

В недавних работах использовались низкоразмерные ван-дер-ваальсовы материалы, такие как графен, гексагональный нитрид бора и триоксид молибдена в альфа-фазе (альфа-MoO3), из-за их весьма экзотической реакции на ограниченный свет на наноуровне. Однако эти появляющиеся наноматериалы требуют сложных методов нанопроизводства, что препятствует крупномасштабным нанофотонным технологиям.

Поляритоника - это наука и технология использования сильных взаимодействий света с веществом, и она произвела революцию в оптических науках за последние несколько лет.

"Мы использовали сканирующую ближнепольную оптическую микроскопию рассеивающего типа (s-SNOM), чтобы исследовать эти призрачные поляритоны, - сказал первый автор Вейлян Ма, доктор философии, кандидат в HUST. - Удивительно, но мы продемонстрировали лучевое распространение наносвета на расстоянии до 20 микрометров, что является рекордным расстоянием для поляритонных волн при комнатной температуре".

<< Назад: Двумерный суперкристаллический квантовый газ 28.08.2021

>> Вперед: Процессор IBM Telum 27.08.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Вода - источник терагерцового излучения 25.09.2017 Известно, что вода интенсивно поглощает электромагнитные волны терагерцового диапазона, из-за чего долгое время считалось маловероятным, что жидкая вода может выступать в качестве источника терагерцовых волн. Однако, международная группа ученых продемонстрировала, что тонкий слой воды, толщиной не более 200 микрометров, облученный сверхкороткими импульсами лазерного света, способен излучать терагерцовое электромагнитное излучение. И, такой источник терагерцовых волн можно будет использовать в будущем в технологиях беспроводной связи, промышленного контроля качества и съемки с большой разрешающей способностью и возможностью проникновения вглубь снимаемого объекта. В своих экспериментах ученые сфокусировали свет фемтосекундного лазера, лазера, длительность импульса которого исчисляется фемтосекундами (10^-12 секунды) на поверхности тонкого слоя воды. Энергия этого импульса приводит к созданию облака плазмы, состоящей из ионов и свободных электронов, в точке фокусировки луча. Некоторая часть энергии лазерного импульса расходуется на дополнительное возбуждение ионов и электронов, которые начинают испускать волны в терагерцовом диапазоне. Дальнейшие исследования показали, что терагерцовое излучение, полученное при помощи воды, обладает некоторыми особенностями по отношению к излучению, полученному при помощи других методов. В случае с водой увеличение длительности лазерного импульса, приводит к увеличению количества и энергии терагерцовых волн, в то время, как другие методы требуют уменьшения длительности и увеличения энергии импульса для получения такого же эффекта. Во-вторых, энергия и количество терагерцового излучения зависит от поляризации света и угла падения луча лазерного света на поверхность водяной пленки. Полученные учеными результаты пока еще не могут быть объяснены с точки зрения известных ученым физических законов и механизмов, вовлеченных в процессы формирования терагерцового излучения. Поэтому пока еще очень рано говорить о возможности какого-либо практического применения воды в качестве источника излучения. Ученые надеются, что дальнейшие исследования взаимодействий лазерного света и воды приведет пониманию происходящих процессов, на базе которых можно будет разрабатывать новые терагерцовые технологии.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025