Нано-уровень управления светом

31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров.

В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью.

Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала нанометровая золотая антенна генерирует базовую волну на тонкой пластине оксида молибдена (MoO3). Достигнув края подложки, волна рассеивается, формируя более высокие моды поляритонов, которые ранее было трудно наблюдать.

Использование этой методики позволило зафиксировать фонон-поляритоны с рекордным фактором качества около 45 и значительной протяженностью распространения. Это создает перспективы для разработки нанофотонных компонентов, которые могут обеспечивать сверхбыструю передачу данных и высокочувствительный химический анализ.

Особый интерес представляет эффект "псевдодвухлучепреломления". На границе золота и воздуха разные моды волн разделяются в пространстве, сохраняя поляризацию. Это открывает возможность направлять светоматериальные волны в различные направления, что может стать основой для многоканальных оптических систем и сенсоров нового поколения.

Техника также демонстрирует возможность псевдодлапреломления: двухступенчатое возбуждение с помощью антенны и края золотой подложки позволяет разделять волны высшего порядка на различные направления распространения. Такой подход открывает путь к маршрутизации оптических сигналов на микросхемах без необходимости дополнительных сложных структур.

Реализованная схема облегчает контроль над поведением света на наноуровне, позволяя создавать компактные и высокоэффективные устройства. Потенциал технологии охватывает сферу передачи информации, оптических вычислений и разработки сверхчувствительных датчиков.

<< Назад: Древний лед Антарктики 01.01.2026

>> Вперед: Цифровая камера X1 Lenovo 31.12.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Токсичность интернета преувеличена 07.01.2026

Социальные сети нередко воспринимаются как арена постоянной агрессии, оскорблений и распространения фейковой информации. Новое исследование Стэнфордского университета показывает, что реальность значительно отличается от популярного представления: интернет гораздо менее токсичен, чем многие пользователи считают. Ученые опросили более тысячи американцев, попросив их оценить долю пользователей соцсетей, которые ведут себя агрессивно или распространяют ненависть. Оказалось, что впечатления людей сильно преувеличивают масштабы проблемы. Например, респонденты считали, что почти половина пользователей Reddit хотя бы раз оставляла оскорбительные комментарии, тогда как фактические данные платформы показывают, что таких людей не более 3%. Аналогичная ситуация наблюдается с дезинформацией. Опрос показал, что большинство участников считали почти половину аудитории Facebook распространителями фейковых новостей, однако статистика говорит об обратном: фактическая доля таких пользователей состав ...>>

Процессоры Ryzen AI 400 07.01.2026

Современные вычисления все больше ориентируются на интеграцию искусственного интеллекта и высокую производительность в компактных устройствах, таких как ноутбуки и мини-ПК. Новая линейка процессоров AMD Ryzen AI 400 демонстрирует, как разработчики объединяют мощные центральные ядра, графику и нейросетевые ускорители в одном чипе, чтобы удовлетворять растущие потребности пользователей в играх, контенте и ИИ-приложениях. AMD представила процессоры серии Gorgon Point, которые включают до 12 ядер Zen 5 и до 24 потоков вычислений. Чипы поддерживают интегрированную графику RDNA 3.5, обеспечивают максимальную тактовую частоту до 5,2 ГГц и имеют энергопотребление от 15 Вт до 54 Вт. Особое внимание уделено NPU, способному обрабатывать до 60 триллионов операций в секунду (TOPS), что делает эти процессоры эффективными для задач с искусственным интеллектом. Конструкция Ryzen AI 400 сочетает ядра Zen 5 и Zen 5c, обеспечивая высокую гибкость и производительность. Несмотря на то, что архитектур ...>>

Женщины лучше распознают признаки болезни по лицу 06.01.2026

Способность распознавать, что кто-то нездоров, часто проявляется интуитивно: бледная кожа, опущенные веки, уставшее выражение лица могут сигнализировать о недомогании. Новое исследование международной группы ученых показало, что женщины в среднем точнее мужчин улавливают такие тонкие невербальные признаки болезни, что может иметь эволюционные и социальные объяснения. В отличие от предыдущих работ, где использовались отредактированные фотографии или имитация больных лиц, ученые решили проверить, насколько люди способны распознавать естественные признаки недомогания. Такой подход позволил оценить реальную чувствительность к изменениям в лицах, возникающим при болезни. В исследовании приняли участие 280 студентов, поровну мужчин и женщин. Участникам предложили оценить 24 фотографии, на которых изображены люди как в здоровом состоянии, так и во время болезни. Это дало возможность сравнить восприятие естественных признаков недомогания в реальных лицах. Для анализа состояния каждого ...>>

Робот LG CLOiD 06.01.2026

LG представила своего нового работа CLOiD. Его возможности выходят за рамки простого выполнения команд - он способен адаптироваться к образу жизни владельца и управлять подключенными бытовыми приборами. LG CLOiD объединяет два ключевых направления корейской компании: платформу роботизированной помощи LG Q9 и экосистему умного дома LG ThinQ. На демонстрации робот показал, что умеет готовить завтрак: доставать молоко из холодильника, помещать круассан в духовку и выполнять другие кулинарные задачи. Кроме того, CLOiD может самостоятельно запускать стирку, после сушки складывать одежду и раскладывать ее по шкафу. Таким образом, робот подстраивается под повседневные привычки хозяев и может управлять всеми совместимыми устройствами, подключенными к сети. Конструкция LG CLOiD специально адаптирована для работы в жилых помещениях. Основной блок робота соединен с телом, оснащенным двумя шарнирными руками-манипуляторами, а базируется он на колесной платформе с функцией автономной навигации ...>>

Твердотельные батареи без потерь от замерзания ионов 05.01.2026

Энергетика и электроника сегодня все больше зависят от надежных и безопасных источников энергии. Твердотельные батареи рассматриваются как ключ к следующему этапу развития портативных и стационарных устройств, однако традиционные подходы сталкиваются с фундаментальной проблемой: при затвердевании электролита движение ионов замедляется или полностью останавливается. Новое исследование ученых из Оксфордского университета и их партнеров может изменить это представление и открыть путь к созданию безопасных и эффективных твердых аккумуляторов. В своей работе исследователи разработали новый класс органических электролитов, которые сохраняют высокую ионную проводимость независимо от состояния - жидкого, жидкокристаллического или твердого. Такие материалы получили название "электролиты, независимые от состояния" (state-independent electrolytes, SIE). Аспирантка Джульетт Барклай, первый автор исследования, отмечает, что это доказывает возможность проектировать органические молекулы так, чтоб ...>>

Случайная новость из Архива Шестое чувство человека 13.07.2016 Известно, что магниторецепцией (способностью ощущать магнитное поле) обладают многие животные. В первую очередь, это мигрирующие виды птиц и рыб, которым "встроенный компас" помогает путешествовать. В последние годы магниторецепцию нашли у омаров, червей, улиток, лягушек и тритонов. Лесные мыши и слепыши размещают гнезда, руководствуясь направлением земного магнитного поля, а коровы и олени ориентируют тело вдоль него, когда пасутся. Американский геофизик Джо Кирсчвинк (Joe Kirschvink) из Калифорнийского технологического института экспериментально доказал способность человека ощущать направление магнитного поля. Эксперименты ставили в подземной лаборатории: доброволец заходил в помещение с магнитным экранированием, стены которого были сделаны из алюминия (так называемая клетка Фарадея), где находилась система из расположенных в трех перпендикулярных направлениях прямоугольных катушек (система Мерритта), создающих однородное магнитное поле. Такое расположение катушек позволяет, меняя в них величину тока, управлять направлением магнитного поля. Возможную реакцию мозга на магнитное поле ловили с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ): изменение альфа-волн, видимое по ЭЭГ, должно было свидетельствовать о новых ощущениях. В течение часа выполнялись несколько тестов: в одних случаях вокруг головы медленно вращалось магнитное поле, по величине примерно равное земному полю, в других же на человека воздействовало только естественное геомагнитное поле. Тесты чередовались случайным образом, так что ни экспериментатор, ни испытуемый не знали, какой из тестов происходит в данный момент. Выяснилось, что когда магнитное поле вращается против часовой стрелки (как если бы подопытный смотрел вправо), то альфа-волны резко слабеют, и то же самое происходило при отклонении магнитного поля вниз (соответствует взгляду вверх). Почему альфа-волны реагируют именно на такие движения магнитного поля и не реагируют на движения в противоположном направлении, пока непонятно, но, возможно, это свидетельствует о полярности нашего "магнитного компаса".

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026