Открыт еще один феномен конуса Дирака

Группе физиков удалось выявить феномен, который может привести к созданию новых видов датчиков и лазерных систем.

Конус Дирака, названный в честь британского физика Поля Дирака, положил начало концепции элементарных частиц и физике высоких энергий, а в последнее время стал важной частью исследования в области физики конденсированных сред и материаловедения. Его открытие позволило подробно описать аспекты графена, двухмерной формы углерода, что также говорит о возможности применения в различных областях.

Сейчас физики из Массачусетского технологического института (MIT) нашли еще одно необычное явление, произведенное конусом Дирака: он может породить феномен, описанный учеными как «кольцо из особых точек». Это открытие соединило два крупных направления исследований в области физики и может найти применение в создании мощных лазеров, точных оптических датчиков и других устройств.

Результаты проведенных исследований опубликованы в издании Nature, под редакцией профессоров физики Бо Чжэнь, Марин Солжаси и Джона Янополуса.

Первая демонстрация кольца

Со слов профессора Чжэня, данная работа представляет собой «первую экспериментальную демонстрацию кольца из особых точек и первое исследование, которое касается исключительных точек с физическими понятиями четности временной симметрии и конусом Дирака».

Отдельные исключительные точки являются своеобразным уникальным явлением, необычным для класса физических систем, что может привести к парадоксальным явлениям. Например, вокруг этих точек непрозрачные материалы могут показаться более прозрачным, а свет может передаваться только в одном направлении. Тем не менее, практическая полезность этих свойств ограничена из-за потерь поглощения.

Чтобы воспроизвести «кольцо из особых точек» команда ученых из MIT использовали наноинженерный материал под названием фотонный кристалл. Вновь созданное кольцо несколько отличается от изучаемого ранее, что делает его потенциально более практичным, говорят исследователи.

Вместо потерь поглощения, мы взяли другой механизм потерь – потери на излучение – они не влияют на производительность устройства, объяснил профессор Чжэнь. На самом деле, потери на излучение полезны и необходимы в таких устройствах, как лазеры, добавил он. Это явление позволит создать новые виды оптических систем с новыми функциями.

Также, из-за чрезвычайной чувствительности, разработанная система может использоваться при изготовлении высокоточных детекторов для биологических или химических материалов. Высокая чувствительность обусловлена свойствами особых точек: их ответ на возмущения к нелинейным силам.

Одним из важных возможных применений этой работы является создание более мощной лазерной системы, чем существующие технологии, говорит Марин Солжаси. Фотонные кристаллические поверхностно-излучающие лазеры являются весьма перспективными для следующего поколения высококачественных, мощных компактных лазерных систем, добавила она. И мы прогнозируем, что сможем улучшить предел выходной мощности таких лазеров, по меньшей мере, в 10 раз.

Со слов ученых, очень трудно обнаружить вещество, если его концентрация низка. Когда концентрация целевого вещества уменьшается в миллион раз, суммарный сигнал также уменьшается в миллион раз, что может сделать его слишком маленьким для обнаружения. Но благодаря свойствам особых точек – обеспечивать гораздо большую ответную реакцию, любой сигнал может быть обнаружен.

27.11.2015




Высокие технологии



Новый сплав на основе вольфрама противостоит радиации без поврежденийНовый сплав на основе вольфрама противостоит ради...

Больше всего новинка востребована в среде...

Открыты свойства идеального катализатораОткрыты свойства идеального катализатора

Эффективные и недорогие химические процес...

Особое строение атома серы позволило открыть его новые свойстваОсобое строение атома серы позволило открыть его ...

Исследование позволит использовать его эл...

Роботы наступают на ритейлРоботы наступают на ритейл

Ритейлер Walmart объявил о планах оснасти...

Эксперимент NOvA представил убедительные доказательства осцилляций антинейтриноЭксперимент NOvA представил убедительные доказате...

Уже более трех лет в эксперименте NO...

Китай снова всех удивил, подарив миру особую электроникуКитай снова всех удивил, подарив миру особую элек...

Китайские учёные разработали умное покрытие, к...

6 преимуществ интеллектуального освещения6 преимуществ интеллектуального освещения

Умное освещение продолжает завоёвывать популяр...

Компания Sony возрождает собаку-роботаКомпания Sony возрождает собаку-робота

Японский гигант электроники Sony встречает нов...

Ученые создали гибрид робота и стрекозыУченые создали гибрид робота и стрекозы

Ученые уже давно пытаются создать гибрид

Открыта возможность программировать спины дырОткрыта возможность программировать спины дыр

Наномасштабные магнитные перфорированные решет...

Вы слыхали, как звучит квантовая музыка?Вы слыхали, как звучит квантовая музыка?

Квантовая механика устанавливает пределы чувст...

Разработан новый метод для анализа структуры фотонного кристаллаРазработан новый метод для анализа структуры фото...

Новая технология, разработанная учеными из&nbs...

Созданы роботы, способные двигаться на светуСозданы роботы, способные двигаться на свету

Если бы не отсутствие нужных источни...

Исследователи усовершенствовали распознавание газовИсследователи усовершенствовали распознавание газ...

Люди распознают различные запахи благодаря хим...

Ученые получили картины, написанные звукомУченые получили картины, написанные звуком

Инженеры разработали простой энергоэффективный...

Новый алгоритм повышает безопасность дроновНовый алгоритм повышает безопасность дронов

Квадрокоптеры обрели популярность среди любите

Открыта новая форма свеченияОткрыта новая форма свечения

Светящиеся в темноте наклейки, причудливы...

Shell отправит робота для работы на самых опасных месторождениях нефтиShell отправит робота для работы на самых опасных...

Как стало известно, компания Shell отправит пе...

Новое изобретение позволит чистить котельные без простоя оборудованияНовое изобретение позволит чистить котельные без ...

Трудоемкая и проблематичная очистка забит...

Кремниевые транзисторы сдают позицииКремниевые транзисторы сдают позиции

Десятилетиями исследователи пытались использов...

Высушили и обесценили: топливные элементы станут доступнееВысушили и обесценили: топливные элементы станут ...

Исследователи из университета штата Вашин...

Ученых поразили акустические свойства паутиныУченых поразили акустические свойства паутины

Новые открытия в сфере паучьего шелка мог...

Получена синтетическая кожа с памятью для роботов нового поколенияПолучена синтетическая кожа с памятью для роботов...

Роботизированные руки используются людьми уже&...

Открыт новый способ управлять электронными свойствами материалов с помощью кислородаОткрыт новый способ управлять электронными свойст...

У отельеров и материаловедов на само...

Осмий назвали потенциальным вместилищем фермионовОсмий назвали потенциальным вместилищем фермионов

В кристаллической структуре магнита вполне мож...

Открыто новое состояние молекулы водыОткрыто новое состояние молекулы воды

Нейтронное рассеяние и компьютерное модел...

Российские инновационные разработки в нефтегазовой отраслиРоссийские инновационные разработки в нефтегазово...

Несколько лет тому назад компания Уникаль...

Представлен новый метод описания искривленного светаПредставлен новый метод описания искривленного св...

Исследователи из университета Рочестера п...

Подогреет, обогреет и поддаст паркуПодогреет, обогреет и поддаст парку

Котельные установки представляют собой комплек...

Поиск на сайте

Магазин

  
Silicon Power Slim S55 120GB (SP120GBSS3S55S25) SSD-накопитель4290.00 руб.

Знатоки клуба инноваций



ТОП - Новости мира, инновации

Спасти Тасманского ДьяволаСпасти Тасманского Дьявола
Мастерские инноваций открылись в Казани на три дняМастерские инноваций открылись в Казани на три дня
Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Незнание языков – не помеха для успехаНезнание языков – не помеха для успеха
Инвестиции в инновации: инертность преодоленаИнвестиции в инновации: инертность преодолена
Новости науки в массы следует нести в упрощенном форматеНовости науки в массы следует нести в упрощенном форма
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр Cisco. На очереди еще одинВ Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в строю«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в стро
Британский ученый выяснил, кому реже одобряют кредитБританский ученый выяснил, кому реже одобряют кредит
Исследована галактика с активным формирование звездИсследована галактика с активным формирование звезд
Классическая музыка полезна для новорожденныхКлассическая музыка полезна для новорожденных
Шизофреники непредсказуемы и способны на убийствоШизофреники непредсказуемы и способны на убийство
Щепотка калия позволит лучше сохранять водородЩепотка калия позволит лучше сохранять водород
Солнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на МарсСолнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на

Новости компаний, релизы

Лечение сутулости – как найти эффективное решениеЛечение сутулости – как найти эффективное решение
Основные ошибки при выборе кредитной картыОсновные ошибки при выборе кредитной карты
Ходунки для пожилых людейХодунки для пожилых людей
Аллергическая проба - первый шаг к лечению аллергииАллергическая проба - первый шаг к лечению аллергии
Пользуемся услугами автострахования онлайнПользуемся услугами автострахования онлайн