FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь 2019
176 городов
September – November 2019
312 cities
11-13 октября 2019
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
ноябрь-декабрь 2018
МВДЦ «Сибирь»,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»
21-22 сентября 2018 года
ВКК "Белэкспоцентр"
9-10 ноября 2018 года
Мурманский областной Дворец Культуры
21-22 сентября 2019 года
22-23 октября 2019 года
29-30 ноября 2019 года
7-8 сентября 2019 года
27-29 сентября 2019 года
4-5 октября 2019 года
10-12 октября 2019 года

Диэлектрические метарешетки позволили сильно сконцентрировать электромагнитное поле

Ученые впервые смогли получить сильный тороидальный дипольный отклик электромагнитного поля в широком диапазоне частот. Такой отклик связан с особой конфигурацией токов, которая позволяет сильно концентрировать электромагнитное поле. Его удалось экспериментально зарегистрировать в специально созданной диэлектрической метарешетке. Полученные результаты можно использовать при создании материалов, не рассеивающих свет, а также для эффективного управления электромагнитными полями. Результаты опубликованы в журнале Advanced Optical Materials.

Для того, чтобы создать точные сенсоры, нелинейные оптические приборы или устройства хранения информации, нужно научиться эффективно управлять электромагнитным полем: концентрировать его, менять направление колебаний или поляризацию волн. Регулируя возбуждаемые токи внутри объекта, можно контролировать взаимодействие дипольных откликов электромагнитного излучения и менять реакцию объекта на внешнее воздействие. Например, объект можно сделать невидимым. Для этого в одной структуре нужно совместить два вида диполей: обычный электрический и более сложный тороидальный диполь.

До сих пор исследователи экспериментально регистрировали либо очень слабый тороидальный диполь, либо он существовал только в очень узком диапазоне частот, поэтому применить его где-либо было сложно. Кроме того, экспериментальные структуры создавали на основе металлов, а это приводило к большим энергетическим потерям. Чтобы преодолеть это, международный коллектив ученых из России, Австралии и США впервые разработал и создал метарешетку из диэлектрического материала с тороидальным дипольным откликом, доминирующим в широком диапазоне частот.

 

«Мы создали периодическую структуру и провели с ней ряд экспериментов, чтобы убедиться, что в структуре силен тороидальный диполь. В ходе изучения спектра и распределения электромагнитного поля нам удалось зарегистрировать характерные для тороидального диполя черты. Поле имело высокую концентрацию и сильную продольную компоненту. Сильная продольная компонента подразумевает, что колебания электромагнитного поля структуры по направлению совпадают с его распространением. Это может пригодиться, например, для создания чувствительных сенсоров отдельных молекул или для реализации нелинейных эффектов в оптике», ‒ рассказывает один из авторов работы Андрей Саянский, аспирант Университета ИТМО.

 

Для создания метарешетки ученые использовали диэлектрические материалы с небольшим коэффициентом преломления, хотя обычно для таких целей выбирают диэлектрики с высокими значениями коэффициента. Результаты показали, что более доступные «средние» диэлектрики также можно использовать, чтобы избежать потерь энергии. Еще одна особенность работы в том, что в полученной метарешетке тороидальный отклик можно возбуждать волной любой поляризации. Это поможет расширить сферу применения материалов и устройств на основе метарешетки.

Ученые надеются, что благодаря более дешевым материалам их коллеги смогут изучать подобные структуры активнее. Это поможет и более широкому применению диэлектрических метарешеток на практике. Работа поддержана грантом Российского научного фонда (РНФ) и проектом Австралийского исследовательского центра.
Источник http://rscf.ru

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Новости в фейсбук

Случайные статьи

Создана образовательная программа по новым технологиям работы в чистых зонах нанобиофармацевтических производств

Бронтозавров не существовало...

...и это известно уже довольно давно, но видно то ли звучное название, то ли укоренившаяся научно-популярная традиция не позволяет этому динозавру исчезнуть из учебников, фильмов, почтовых марок... С этим псевдодинозавром связано несколько любопытных историй.

В клетке. Первая брешь

ПЕРВАЯ БРЕШЬ

Самый необычный минерал

Он фиолетовый, красивый, и состоит из кубических кристаллов размером всего 0.5 миллиметра. Но что действительно делает путнисит, самый новый минерал в мире, абсолютно уникальным – так это то, что геологи никогда не находили ничего похожего на него.

Кто он - медведь, куница, кот, енот?

Олингито - это новый вид млекопитающего, недавно найденный на нашей планете. Событие редкое: в основном все неклассифицированные живые существа относятся к червям, насекомым и прочим беспозвоночным.