Переключатель жидкого света

16.08.2016

Международный коллектив ученых создал миниатюрный электро-оптический переключатель, который меняет спин или угловой момент жидкой формы света под действием электрического поля полупроводникового устройства. Это шаг к еще большей миниатюризации электроники.

Ученые из Кембриджского университета под руководством профессора Джереми Баумберга (Jeremy Baumberg) из Нанофотонного центра вместе с учеными из Мексики и Греции создали переключатель, который использует новое состояние материи под названием поляритоновый конденсат Бозе-Эйнштейна. Устройство смешивает электрический и оптический сигналы с минимальными затратами энергии.

Поляритоновый конденсат Бозе-Эйнштейна образуется в результате захвата света между зеркалами с расстоянием в несколько миллионных метра друг от друга, позволяя ему реагировать с тонким пластинами полупроводника. Там создается смесь полусвета-полуматерии, называемая поляритоном.

Сконцентрировав много поляритонов в одном месте, можно заставить их конденсироваться в виде свето-материального флюида, вращающегося либо по часовой стрелке, либо против. Прикладывая электрическое поле к этой системе, ученые смогли управлять спином конденсата и переключением между состояниями вверх и вниз. Флюид поляритона испускает свет, со спином по часовой или против часовой стрелки, который можно послать через оптоволокно, преобразуя таким образом электрические сигналы в оптические.

Так можно передавать сигнал на очень высокой скорости с минимальными затратами энергии и разработать более миниатюрные устройства, считают авторы работы. Они создали прототип, который работает при криогенных температурах, и ищут другие материалы, которые могут работать при комнатной температуре. Тогда технологию можно коммерциализировать. Другой ключевой фактор для коммерциализции - массовое производство и масштабируемость. Для этого ученые ищут пути интеграции прототипа с существующей технологической базой.

<< Назад: Мужчинам не стоит выпивать после спортзала 17.08.2016

>> Вперед: Первая супермолекула из искусственных атомов 16.08.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Растения чувствуют и реагируют на температуру корней 23.07.2023 Ученые из Галле-Виттенбергского университета в Германии обнаружили, что корни растений обладают способностью воспринимать и реагировать на температуру почвы, независимо от остальной части растения. Это открытие подчеркивает, что корни не только передают сигналы вверх по стеблю, но и сами по себе могут реагировать на изменения в окружающей среде. Ранее считалось, что корни растений не способны реагировать на окружающую среду самостоятельно и исключительно подчиняются сигналам, поступающим из стебля. Однако новые эксперименты с растениями, такими как гусеница обыкновенная, помидоры и капуста, проведенные при контролируемом повышении температуры от 20 до 28 градусов Цельсия, опровергли эти представления. При повышении температуры почвы, клетки на концах корней начинают активнее делиться, что приводит к удлинению корней. Отрезание стеблей не оказывает влияния на этот процесс. Дополнительно, ученые провели эксперименты с генетически модифицированными растениями, у которых была нарушена система реагирования на высокую температуру в стебле. Даже в этих "дефектных" растениях корни все равно откликались на температуру, подтверждая их самостоятельную реакцию. Биохимический анализ показал, что при повышении температуры почвы, корни начинают производить больше гормона роста, известного как ауксин. Этот гормон перемещается к верхушке корня, где стимулирует деление клеток и способствует их растяжению, позволяя корням проникать в более прохладные и влажные слои почвы. "Высокая температура и засуха обычно сопровождают друг друга, поэтому для растений естественно стремиться вглубь, где больше влаги", - объясняет профессор Квинт. Возможно, растения также обмениваются химическими сигналами через корни, сообщая о происходящих изменениях с соседними растениями. При повышении температуры в стебле также происходит синтез ауксинов, однако реакция растений на них совершенно иная. В ответ на гормон растения удлиняют свои клетки, делая стебли и листья более тонкими и узкими, чтобы минимизировать потерю влаги. Понимание этих механизмов позволит лучше предсказывать, как изменение климата может повлиять на растительный мир, особенно на сельское хозяйство, от которого зависит продуктивность сельскохозяйственных культур и, соответственно, пищевая безопасность человечества. Познание механизмов, по которым растения реагируют на температурные изменения, имеет большое значение для разработки устойчивых агрономических методов и сортов растений, способных эффективно адаптироваться к климатическим изменениям. Например, сельскохозяйственные культуры с улучшенной способностью воспринимать и реагировать на температуру могут более эффективно использовать доступные ресурсы, такие как вода и питательные вещества, что поможет снизить негативные последствия изменения климата на сельское хозяйство. Более тщательное исследование взаимосвязи между корнями растений и температурой поможет расширить наши знания о физиологии растений и их способностях к адаптации. Это позволит разработать инновационные методы обработки почвы, управления поливом и селекции растений, устойчивых к климатическим изменениям, и способствовать развитию устойчивого и продуктивного сельского хозяйства в будущем.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026