Лого Сделано у нас
106

Новосибирский лазер на свободных электронах позволяет исследовать терагерцевый диапазон

Специалисты из Института ядерной физики СО РАН совместно с коллегами из НГУ, НГТУ, СГАУ и Института проблем обработки изображений РАН впервые экспериментально получили т.н. бездифракционные закрученные береселевы пучки в терагерцевом диапазоне и использовали их для создания поверхностных электромагнитных волн. Это открытие может найти практическое применение в области оптики и новейших информационных технологий. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Говоря проще, терагерцевое излучение — это волны, находящиеся в промежутке между видимым светом и радиоволнами (частотой от 1012 до 1013 Гц). До недавнего времени в мире практически не было источников этого излучения, по этой причине оно малоисследованно.

Для своего проекта ученые использовали возможности самого мощного в мире излучателя в тетрагерцевом диапазоне — Новосибирского лазера на свободных электронах (НЛСЭ). По словам ведущего автора исследования, физика Бориса Князева, его появление имеет большое научное значение, ведь эта установка обладает уникальной технической возможностью калибровать испускаемые волны в широком диапазоне.

В ходе масштабного эксперимента исследовательской группе удалось решить сразу несколько научных задач. На начальном этапе ученые получили бездифракционные закрученные фотонные лучи в указанном диапазоне. Дело в том, что, кроме своей направленности, частицы света еще и вращаются. Этот параметр определяется как закрученность волн. Полученный поток фотонов имел очень высокие характеристики по этому показателю. Это делает возможным его применение, в частности, для закручивания определенных частиц в нанотехнологиях. Кроме того, полученные пучки света с разным топологическим зарядом могут использоваться для создания многоканальной линии связи.

На следующем шаге эксперимента исследователи получили поверхностные электромагнитные колебания (плазмон-поляритоны) — направленное излучение, появляющееся на границе двух сред и распределяющееся вдоль этой границы. Их получают при помощи комбинации колебаний электронов внутри металлов и возникающей при этом электромагнитной волны. Такие волны могут быть использованы в перспективе для создания биочипов, а также изучения поведения молекул в других приложениях.

Ученые установили, что при облучении такими волнами куска металла плазмоны появляются только на одной стороне образца. При переключении вращения света, стороны менялись местами. В настоящее время ученые разбираются в детальных причинах такого эффекта.

Ранее портал Научная Россия писал о том, как свет сам себя закручивает в вихрь и останавливает.

  • 10
    Andrey Tupkalo Andrey Tupkalo
    18.10.1503:03:13

    Только оно ТЕРАгерцевое, нету там никаких теТров.     Тера- — это 10^12 чего-нибудь, так что исправьте заголовок и текст.

    • 1
      nanonews nanonews
      19.10.1515:38:46

      Да там в тексте даже было и так, и так написано. То ли опечатка, то ли глюк корректора, а у меня невнимательность. Спасибо.

  • 6
    Евгений Самарев
    18.10.1503:20:49

    Да. Также в тексте допущена ошибка в порядках спектра частот электро-магнитного поля не 1012-1013 Гц, а 10^12 — 10^13 Гц, т. е. если диапазон указан верно от одного ТераГерца до нескольких десятков ТераГерц. Исправьте пожалуйста.   

    Отредактировано: Евгений Самарев~04:35 18.10.15
    • 0
      nanonews nanonews
      19.10.1515:38:53

      Да там в тексте даже было и так, и так написано. То ли опечатка, то ли глюк корректора, а у меня невнимательность. Спасибо.

  • 0
    Нет аватара k_v
    18.10.1509:20:44

    вращающиеся фотоны    

    • -1
      Andrey Tupkalo Andrey Tupkalo
      18.10.1510:02:21

      Видимо имеется в виду круговая поляризация.    

      Отредактировано: Andrey Tupkalo~11:02 18.10.15
      • 1
        Нет аватара b-my
        18.10.1514:43:14

        Нет. Круговая поляризация сама по себе подразумевает плоский фронт волны (синфазные поверхности будут параллельны, даже если вектора Е и В крутятся при движении поперёк плоскости.

        Закрученный свет, закрученные фотоны подразумевают вращение фазы в волне.

        Вот тут очень популярно описана разница:

         [ссылки отключены] 

        • 2
          Нет аватара b-my
          18.10.1514:44:26

          Ссылки отключены.     В общем, поищите гуглом «вращаюшиеся волны» или, ещё лучше, «орбитальный угловой момент фотона».

    • 2
      Нет аватара Curiouscat
      18.10.1511:36:25

      k_v, «и все-таки, они вертятся!» )

    • 1
      Нет аватара b-my
      18.10.1514:37:02

      Это не журноляп, люди реально пользуются этим терминам в рецензируемых статьях.    

  • 0
    Руслан Алатарцев Руслан Алатарцев
    18.10.1514:50:27

    Если это возможно объяснить простым языком, какую пользу принесут технологии с использованием нейтрино обычным людям?

    • 1
      Нет аватара k_v
      18.10.1515:13:00

      статья не о нейтрино, а о поверхностных псевдочастицах, которые возникают в тонких слоях вещества под действием этих самых терагерцевых лазеров, самое бесхитростное применение это манипуляция информацией на квантовом уровне, то есть всякие квантовые компьютеры, кубиты, квантовая криптография

      • 1
        Zveruga Zveruga
        18.10.1522:29:46

        Самое простое применение терагерцовых волн это сканирование, как радаром, или пассивный приём как ПЗС матрицей фотоаппарата или видеокамерой.

  • 1
    Zveruga Zveruga
    18.10.1522:48:34
  • 0
    Alexander Korolev
    20.10.1512:38:09

    «береселевы пучки"

    Бесселевы пучки. Исправьте.

Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,