Топологический лазер

01.03.2020

Исследователи из университета Лидса, Великобритания, и Технологического университета Наньянга (Nanyang Technological University), Сингапур, разработали первый в своем роде "топологический лазер" фотоны света которого способны огибать углы и различные дефекты, не искажаясь и не рассеиваясь при этом. Данное достижение позволит улучшить процессы изготовления мощных промышленных лазеров, требующих экстремальных условий и высокой точности, ведь появление даже самого мельчайшего дефекта приводит к появлению технологического брака.

Для получения топологического состояния света ученые разработали специальный "долинный" фотонный кристалл (valley photonic crystal), который является оптическим аналогом двумерных электронных топологических изоляторов. Конструкция фотонного кристалла представляет собой пластину из полупроводникового материала, в которой вытравлены шестиугольные отверстия, при этом, эти отверстия располагаются строго в узлах компактной треугольной решетки. Топологические состояния света циркулируют по треугольной "петле", вписанной в 1,2-мм окружность, которая действует, как оптический резонатор для накопления энергии, необходимой для формирования луча лазерного света.

Интересной особенностью нового топологического лазера является то, что излучаемый им свет находится в терагерцовом диапазоне, между микроволновой и инфракрасной областями электромагнитного спектра. И, как мы уже неоднократно рассказывали на страницах нашего сайта, терагерцовое излучение имеет огромный потенциал для его использования в технологиях специализированной съемки, диагностике заболеваний, дистанционном обнаружении скрытых предметов и коммуникациях.

<< Назад: Кремний сохраняет проводимость при сверхнизких уровнях заряда 01.03.2020

>> Вперед: Алмазы из нефти 29.02.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Эффективность физических упражнений зависит от времени суток 23.04.2019 От биологических часов в нашем организме зависит очень многое, в том числе и обмен веществ - по некоторым оценкам, как минимум половина метаболических процессов подчиняется суточным ритмам. Но в таком случае обмен веществ должен по-разному реагировать на физические упражнения в зависимости от того, когда мы ими занимаемся. Исследователи из Вейцмановского института наблюдали за мышами, заставляя их бегать на беговой дорожке, которая двигалась в разных режимах (мыши - животные ночные, и на беговой дорожке они бегали, когда естественным образом бодрствовали). Оказалось, что в целом мыши лучше справляются с физической нагрузкой в вечерние часы, к концу своего мышиного дня. Но эта разница исчезала, если у мышей отключали один из генов, регулирующих суточные ритмы. Во время "вечернего фитнеса" у мышей в мышцах становилось больше молекулы ZMP - рибонуклеотида 5-аминоимидазол-4-карбоксамида. Известно, что ZMP стимулирует реакции гликолиза - бескислородного получения энергии, и расщепления жирных кислот. (У ZMP есть синтетический аналог, AICAR, который спортсмены принимают, чтобы повысить выносливость, и который в официальных соревнованиях запрещен как допинг.) То есть благодаря "вечернему" более высокому уровню ZMP, мышцы получали больше энергии, и мыши демонстрировали лучшие результаты на беговой дорожке. Мышами дело не ограничилось: исследователи привели в лабораторию двенадцать добровольцев, и оказалось, что и у людей есть похожая закономерность - если они занимались физическими упражнениями вечером, организм расходовал меньше кислорода. А это значит, что мышцы работали с большей эффективностью. Похожие результаты получили сотрудники Калифорнийского университета в Ирвайне. Они анализировали вещества, образующиеся во время обмена веществ в мышцах, и активность разных генов, которые имеют отношение к гликолизу и расщеплению жира. Один из генов, который влияет на энергетические реакции, кодирует белок HIF-1альфа, который в зависимости от уровня кислорода в тканях регулирует работу других метаболических генов. Оказалось, что активность самого HIF-1альфа меняется в зависимости от времени суток, и, соответственно, по-разному происходит обмен веществ в мышцах.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026