Найден способ генерировать магнитные поля в диэлектриках без увеличения преломления

Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая доказали возможность генерации магнитного поля в диэлектриках с низким показателем преломления.

К ним относятся стекло, вода, простые пластмассы и другие материалы. Чтобы «получить» магнитное поле, исследователи „применили“ эффект резонанса Фано высокого порядка. Ранее он применялся только для диэлектриков со средним и высоким показателем преломления. Данное открытие может быть важным для создания новых методик неразрушающего контроля и исследования свойств веществ в интенсивных магнитных полях.

Результаты научной работы опубликованы в журнале JETP Letters (Q2; IF:1,53).

Распространенные диэлектрические материалы при воздействии оптического излучения не имеют магнитного отклика. Спровоцировать его можно, подсветив частицы определенного размера лазером. При воздействии света на полюсах частиц формируются магнитные поля. Для того чтобы «получить» большие электромагнитные поля, обычно увеличивают показатель преломления. Актуальный вопрос, стоящий перед мировой наукой: можно ли генерировать магнитные поля в диэлектриках без увеличения показателя преломления.

Ученые ТПУ и их коллеги из Технологического института Хуайинь впервые продемонстрировали эффект суперрезонанса в диэлектрической сфере с низким показателем преломления. Ранее возможность реализации резонансов Фано высокого порядка рассматривались только для сфер с высоким или средним показателем преломления материала.

Использование резонансов Фано высокого порядка в диэлектрических мезоразмерных сферах недавно было признано многообещающей стратегией для повышения эффективности генерации сверхсильных магнитных и электрических полей и достижения новых функциональных возможностей.

Резонанс Фано — тип резонанса, возникающий в результате интерференции двух волновых процессов. Природа этих процессов может быть различной. Эффект суперрезонанса приводит к специфическим оптическим явлениям.

В частности, формированию оптических вихрей внутри частицы и субволновой локализации гигантских магнитных и электрических полей»,

— комментирует руководитель проекта, профессор отделения электронной инженерии ТПУ Олег Минин.

Для выяснения границ существования данного эффекта для частиц с низким показателем преломления ученые использовали частицу воды, чей коэффициент преломления равен 1.33. К ней был применен известный по ранее выполненным работам подход для возбуждения Фано резонансов в частицах с высоким и средним показателем преломления.

Расчеты проводились с использованием теории рассеяния Ми. Она позволяет определить структуру полей внутри и вблизи поверхности сферической частицы.

Исследования показало, что на полюсах капли возникает локальное экстремальное усиление магнитного и электрического полей.

Это доказывает, что рассеяние света мезоразмерной диэлектрической сферой с низким показателем преломления позволяет реализовать эффект резонанса Фано высокого порядка, обнаруженные ранее для сфер с высоким и средним показателем преломления»,

— отмечает профессор отделения электронной инженерии ТПУ Игорь Минин.

Рассмотренные эффекты и возможность генерировать магнитные поля в диэлектриках без увеличения показателя преломления открывают новые возможности для диэлектрической фотоники следующего поколения и мезотроники.

Исследование проводилось в рамках программы развития Томского политехнического университета и Программы естественно-научных исследований Хуайань.

21.07.2022



Хайтек

Новое исследование может стимулировать более широкое использование двумерных материалов
Новое исследование может стимулировать более широ...

Они считаются одними из самых прочных мат...

Литейщики Самарского Политеха разработали новую технологию
Литейщики Самарского Политеха разработали новую т...

Ученые добились повышения качества металлическ

Совершен прорыв в понимании квантовой турбулентности
Совершен прорыв в понимании квантовой турбулентно...

Исследователи показали, как энергия исчез...

Исследователи частично разгадали биомеханические секреты спрутов
Исследователи частично разгадали биомеханические ...

Щупальца осьминога обладают почти бесконечным ...

Как в воду глядели: ученые удержали свет в капле воды
Как в воду глядели: ученые удержали свет в капле ...

Свет, падающий на каплю воды, вызывает эф...

Научное светило. Найден новый материал для сверхконверсии фотонов солнечного света
Научное светило. Найден новый материал для сверхк...

Значение солнечной энергии в качестве воз...

Только и света в окошке, что один фотон
Только и света в окошке, что один фотон

Исследователи разработали новый детектор, кото...

Мягкая сила. Новые мягкие роботы станут более подвижными и управляемыми
Мягкая сила. Новые мягкие роботы станут более под...

Одним из достоинств мягких автономных роб...

Прозрачный, что ли? Ученые усовершенствовали электроды глубоким ультрафиолетом
Прозрачный, что ли? Ученые усовершенствовали элек...

Ученые из Токийского столичного университ...

Ученые выяснили, как меняется ионная емкость глин, смоченных водой
Ученые выяснили, как меняется ионная емкость глин...

Изучение взаимодействия между структурой молек...

Как подавить теплопроводность (не про Северные потоки)
Как подавить теплопроводность (не про Северные по...

Группа исследователей недавно раскрыла новый м...

Допрыгались! Ученые случайно открыли материал, который прыгает совсем как кузнечик
Допрыгались! Ученые случайно открыли материал, ко...

Инженеры из Университета Колорадо в ...

Ученые создали гибридную магнито-оптомеханическую систему с тонкой настройкой
Ученые создали гибридную магнито-оптомеханическую...

Исследовательская группа под руководством...

Разработан перспективный метод управления терагерцовым лучом
Разработан перспективный метод управления терагер...

Обычно исследования активных метаповерхностей ...

Не пустой звук
Не пустой звук

Управлять физическими предметами на расст...

Найден способ генерировать магнитные поля в диэлектриках без увеличения преломления
Найден способ генерировать магнитные поля в диэле...

Ученые Томского политехнического университета ...

Российские ученые предложили эффективный метод синтеза сверхтвердого борида вольфрама
Российские ученые предложили эффективный метод си...

Ученые из Сколтеха и Томского полите...

Российские инженеры сконструировали первый российский 3D-принтер для космоса
Российские инженеры сконструировали первый россий...

Инженеры Томского политехнического университет...

В России создали аналог импортных навигационных систем
В России создали аналог импортных навигационных с...

Аналог импортных навигационных систем разработ...

Химики СПбГУ придумали греющийся термос для проведения реакций
Химики СПбГУ придумали греющийся термос для прове...

Ученые Санкт-Петербургского университета совме...

Эко-робот Umoz обожает влажность и не любит солнечные лучи
Эко-робот Umoz обожает влажность и не любит солне...

Разработку необычных роботов-компаньонов продо

Российские ученые разработали высокопрочные материалы из прекерамической бумаги для авиакосмической отрасли
Российские ученые разработали высокопрочные матер...

Исследователи Томского политехнического универ...

Ученые разработали принципиально новый тип безлинзовых оптических ловушек для «лаборатории на чипе»
Ученые разработали принципиально новый тип безлин...

Ученые Томского политехнического университета ...

Российские ученые научились управлять частотой спектральной линии черенковского дифракционного излучения
Российские ученые научились управлять частотой сп...

Ученые Томского политехнического университета ...

Российские ученые разработали хромовые покрытия для защиты циркониевых элементов ТВС
Российские ученые разработали хромовые покрытия д...

Ученые Томского политехнического университета ...

Робособака поможет бороться с самозахватом городских территорий
Робособака поможет бороться с самозахватом городс...

В распоряжении специалистов Госинспекции по&nb...

На форуме Nobel Vision спрогнозируют технологическое будущее планеты
На форуме Nobel Vision спрогнозируют технологичес...

Форум Nobel Vision. Open Innovations 2.0 пройд...

В Московском Политехе разработали первый отечественный фотополимерный принтер, работающий по технологии LCD
В Московском Политехе разработали первый отечеств...

Устройство можно использовать в стоматоло...

Промышленные роботы приходят в Новосибирск
Промышленные роботы приходят в Новосибирск

16 ноября на базе Новосибирского государс...

Разработан «симулятор пальца» для оценки безопасности роботов
Разработан «симулятор пальца» для оценки безопасн...

Корпорации разработали технологию оценки безоп...

Поиск на сайте

Магазин

  
Kingston SSDNow V300 60GB (SV300S37A/60G)3190.00 руб.

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

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

Новости компаний, релизы

Химики СПбГУ выявили фактор, позволяющий катализаторам нового поколения проявить максимальную активность
Химики СПбГУ выявили фактор, позволяющий катализаторам
Археологи СПбГУ обнаружили в Новгороде остатки храмов XII века
Археологи СПбГУ обнаружили в Новгороде остатки храмов
Новый тип частицы-линзы можно сделать на 3D-принтере
Новый тип частицы-линзы можно сделать на 3D-принтере
Стартапы и заказчики рассказали о первых внедрениях
Стартапы и заказчики рассказали о первых внедрениях
Агентство инноваций Москвы признано лучшим работодателем в госсекторе
Агентство инноваций Москвы признано лучшим работодател