Лазер величиной с вирусную частицу

17.11.2012

Группа исследователей из Северо-западного университета (штат Иллинойс) изобрела способ производства лазерного устройства размером с вирусную частицу, способного работать при комнатной температуре. Эти плазмонные нанолазеры можно будет использовать в кремниевых фотонных устройствах, оптических цепях и микроскопических биосенсорах. Уменьшение размера фотонных и электронных элементов критично для сверхбыстрой обработки данных и сверхплотных носителей информации. Результаты опубликованы в журнале Nano Letters.

"Источники когерентного света с размерами, измеряемыми в нанометрах, важны не только для изучения малоразмерных явлений, но и для создания оптических устройств с размерами, не превосходящими дифракционный предел света", - сказала Тери Одом, эксперт по нанотехнологиям, руководившая исследованием. - "Причина, по которой мы смогли создать столь малый нанолазер, заключается в том, что мы сделали лазерную полость из металлических наночастиц-димеров - молекул, по очертаниям напоминающих галстук-бабочку".

Эти металлические наночастицы подпирают локализованные поверхностные плазмоны, не обладающие существенными размерами в контексте связывающего света. Использование очертаний галстука-бабочки обладает двумя существенными преимуществами. С одной стороны, такая форма предоставляет хорошо обозначенную электромагнитную "горячую точку" в наноразмерах благодаря антенному эффекту. С другой, такая форма минимизирует "потери" металла на невыпуклых очертаниях.

"Как ни странно, мы также обнаружили, что, будучи выстроенными в матрицу, резонаторы в форме "бабочки" могут излучать свет под особыми углами относительно ориентации решетки", - сообщила Одом.

<< Назад: Чем больше пыли, тем теплее 17.11.2012

>> Вперед: С новым Google Chrome ноутбуки работают на 25% дольше 16.11.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Экситонный транзистор 21.07.2008 Ученые из США хотят напрямую превращать электрический сигнал в свет. "В микроэлектронике существует одно неприятное противоречие: вычисления проходят с использованием электронов, а сигналы передаются на большие расстояния с помощью фотонов. На соответствующие преобразования тратится немало времени и энергии. Мы попытались уничтожить это противоречие", - говорит Леонид Батов из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Для этого они создали экситонный транзистор. Экситон - это квазичастица, которая состоит из связанных друг с другом электрона и дырки. Такие квазичастицы можно создать, например, в охлажденном до 40К арсениде галлия, посветив на него лазером с определенной длиной волны. Экситон живет недолго и, распадаясь, отдает запасенную в нем энергию в виде кванта света. Физики во главе с Батовым научились не только создавать экситоны, но и запирать их с помощью электрического поля в квантовых стенках. А выпускать экситоны можно, изменяя напряжение на электродах микросхемы. Таким образом, все устройство работает как самый настоящий транзистор, где электроны перемещаются или не перемещаются в зависимости от того, какое напряжение подано на управляющий электрод. Здесь же они фактически управляют движением фотонов, в которые превращаются экситоны, едва покинув квантовую стенку. Если удастся поднять рабочую температуру полупроводника, такое устройство найдет широкое применение для быстрого обмена информацией между вычислительными машинами, а также между микросхемами, которые в таком случае надо будет связывать не электрическими проводами, а оптическими волокнами.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025