Разработан новый метод для анализа структуры фотонного кристалла

Новая технология, разработанная учеными из Массачусетского технологического института, позволила увидеть фотонные кристаллы изнутри.

Фотонные кристаллы — это искусственные материалы, чьи экзотические оптические свойства являются предметом разных исследований.

Сделаны фотонные кристаллы путем сверления миллионов близко расположенных друг к другу отверстий в плитке прозрачного материала, с использованием методов производства микрочипов.

В зависимости от положения, размера и расстояния между отверстиями кристаллы могут демонстрировать различные оптические свойства, в том числе суперлинзирование — увеличение за теоретическими пределами, и отрицательную рефракцию, при которой свет отклоняется в сторону, противоположную его прохождению сквозь прозрачные материалы.

Чтобы точно понять движение света через фотонный кристалл, требуется множество сложных расчетов. Часто ученые применяют упрощенные подходы, например, могут учесть прохождение света в одном направлении или одного цвета.

Новый же метод собирает данные всего спектра. Причем образец достаточно сфотографировать и исследовать, без проведения расчетов.

Результаты опубликованы в издании Science.

Подробности исследования

Открытие стало возможным благодаря тщательному анализу давно знакомого ученым феномена, происхождение которого оставалось неясным.

Когда образцы фотонных материалов освещали лазером, то наблюдались узоры рассеянного свечения, и само это рассеяние казалось удивительным, поскольку кристаллическая структура была почти идеальной.

— Каждый раз, когда мы проводили измерения, мы видели этот узор, но не понимали, как он формируется, сообщил постдок Бо Чжэнь.

Результаты наблюдения все же помогли корректно настроить экспериментальную установку, и после тщательного анализа ученые поняли, что узоры получались благодаря крошечным дефектам кристалла — отверстиям не идеально круглой формы.

— Дефекты наблюдались даже в самых лучших образцах, заметила Эмма Реган. — Мы полагали, что рассеивание будет весьма незначительным, поскольку образец почти идеален, однако под определенными углами и с определенными частотами свет рассеивается очень сильно, в объеме до 50%.

Открытие позволит изготавливать, например, большие прозрачные экраны, сквозь которые свет будет проходить словно через оконное стекло, но некоторые частоты будут рассеиваться для получения четкого изображения.

27.11.2016


Подписаться в Telegram



Хайтек

AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику
AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику

Электроны вращаются без электрического за...

Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ
Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ

Новый программный комплекс представили ученые ...

В НГУ разработали первые фильтры для технологии связи 6G
В НГУ разработали первые фильтры для технологии связи 6G

Уникальные фильтры для импульсной терагер...

Ученые КФУ выяснили, как дефекты в полупроводниках влияют на свет
Ученые КФУ выяснили, как дефекты в полупроводниках влияют на свет

Физическая модель, которая описывает взаимодей...

Новый метод синтеза лекарств открыли российские химики
Новый метод синтеза лекарств открыли российские химики

Новый метод синтеза производных пирролизидина ...

Advanced Materials: Созданы волокна в одежду для питания смартфона от тепла тела
Advanced Materials: Созданы волокна в одежду для питания смартфона от тепла тела

Термоэлектрический материал, который можно исп...

В Томском университете создали интегральные схемы для российских РЛС
В Томском университете создали интегральные схемы для российских РЛС

Первый российский комплект интегральных схем д...

Physical Review C: Синтезирован новый изотоп плутония
Physical Review C: Синтезирован новый изотоп плутония

Физики из Китая выяснили, что период...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Российские ученые предложили использовать вирус растений для лечения саркомы
Российские ученые предложили использовать вирус растений для лечения саркомы
Menopause: Ученые заподозрили роль эстрогена в развитии астмы
Menopause: Ученые заподозрили роль эстрогена в развитии астмы
AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику
AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику
FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными
FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными
В России разработали искусственные кости и новые методы лечения позвоночника
В России разработали искусственные кости и новые методы лечения позвоночника
TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем
TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем
Волнообразные упражнения со штангой: польза или вред
Волнообразные упражнения со штангой: польза или вред
JA&FC: Сорго обогащает рацион питания биоактивными соединениями
JA&FC: Сорго обогащает рацион питания биоактивными соединениями
Nature Communications: Жизнь все-таки можно повернуть назад
Nature Communications: Жизнь все-таки можно повернуть назад
МАИ: Дроны-дефектоскописты уступают человеку в точности, зато берут скоростью
МАИ: Дроны-дефектоскописты уступают человеку в точности, зато берут скоростью
EBioMedicine: Создан инструмент для выявления сепсиса у новорожденных
EBioMedicine: Создан инструмент для выявления сепсиса у новорожденных
Численное моделирование повысит эффективность 3D-печати из стали 316LSi
Численное моделирование повысит эффективность 3D-печати из стали 316LSi
Создан особо пластичный алюминиевый сплав для высокотехнологичных отраслей
Создан особо пластичный алюминиевый сплав для высокотехнологичных отраслей
Влияние цвета в архитектуре на самоконтроль человека: мнение эксперта МХПИ
Влияние цвета в архитектуре на самоконтроль человека: мнение эксперта МХПИ
Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ
Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ

Новости компаний, релизы

Международные эксперты оценили разработанную для нижегородского завода технологию
Регистрация сми на IV конгресс молодых ученых продлевается до 6 ноября
Фестиваль научных театров «Наука всем!» прошёл в Санкт-Петербурге
На старт! Внимание! MITEX!
Пироговская олимпиада для школьников по химии и биологии