Журнал Optics & Photonics News назвал исследование ученых Университета ИТМО одним из лучших в |
||
МЕНЮ Искусственный интеллект Поиск Регистрация на сайте Помощь проекту ТЕМЫ Новости ИИ Искусственный интеллект Разработка ИИГолосовой помощник Городские сумасшедшие ИИ в медицине ИИ проекты Искусственные нейросети Слежка за людьми Угроза ИИ ИИ теория Внедрение ИИКомпьютерные науки Машинное обуч. (Ошибки) Машинное обучение Машинный перевод Реализация ИИ Реализация нейросетей Создание беспилотных авто Трезво про ИИ Философия ИИ Big data Работа разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика
Генетические алгоритмы Капсульные нейросети Основы нейронных сетей Распознавание лиц Распознавание образов Распознавание речи Техническое зрение Чат-боты Авторизация |
2016-02-18 12:44 Редакция журнала Optics & Photonics News включила исследование ученых кафедры нанофотоники и метаматериалов Университета ИТМО в декабрьский номер, где собраны лучшие работы в области оптики и фотоники за 2015 год. Оно посвящено созданию нового класса электромагнитных структур - аналога топологических изоляторов. Эффекты, наблюдаемые в электромагнитных топологических изоляторах, могут быть использованы для нивелирования помех и несовершенств в оптических чипах и квантовых компьютерах. Топологическими изоляторами называют класс материалов, который обладает необычными свойствами: внутри объема топологический изолятор является диэлектриком, а ток проводит только тончайший слой на его поверхности. Главная особенность заключается в том, что электроны в этом поверхностном слое находятся в «топологически защищенном» состоянии: они крайне устойчивы к внешним возмущениям и несовершенствам самого материала - примесям или дефектам. Физикам из Университета ИТМО удалось создать аналог такого материала, у которого топологически защищены не электроны, а электромагнитные волны. Они предположили, что для получения необходимого эффекта электромагнитная волна должна падать на массив из резонансных частиц, выстроенных определенным образом - в виде зигзага. В частицах возбуждаются резонансы с электрическими полями, перпендикулярными друг другу, и благодаря их взаимодействию волны локализуются на краях структуры. Изменяя поляризацию падающей волны, можно выборочно управлять пространственным распределением электромагнитного поля, то есть появляется возможность «зажигать» тот или иной край (или оба сразу).
Первая статья с теоретическим описанием идеи была опубликована в 2014 году в научном журнале ACS Photonics: работа была особенно отмечена редакцией и помещена на обложку февральского номера. Далее ученые приступили к экспериментальной проверке идеи в двух диапазонах частот - микроволновом (подробности читайте здесь - прим. ред.) и оптическом. В качестве резонансных частиц для микроволнового эксперимента были выбраны керамические сферы, а для опыта с волнами оптического диапазона структура была собрана из золотых нанодисков. Научный сотрудник кафедры нанофотоники и метаматериалов Иван Мухин синтезировал их с помощью метода электронной литографии. Уникальность работы заключается также в том, что исследователям впервые удалось наблюдать субволновые краевые состояния, размер которых меньше длины волны света. Для этого была использована методика сканирующей ближнепольной оптической микроскопии. Как рассказывает научный сотрудник кафедры нанофотоники Антон Самусев, это также вызвало дополнительные сложности. Диаметр резонансных частиц для опыта с видимым излучением составлял всего 250 нанометров, и нужно было зарегистрировать наличие эффекта, не повлияв на электромагнитные свойства структуры.
Идея предложить материал Optics & Photonics News пришла в августе 2015 года, добавляет аспирант Алексей Слобожанюк. В итоге редакция журнала приняла решение включить исследование в список лучших работ 2015 года.
Отметим, что оптические топологические изоляторы могут найти практическое применение в оптических чипах, линиях связи и квантовых компьютерах. Это первая экспериментальная работа по электромагнитным топологическим изоляторам в России. Кроме специалистов Университета ИТМО, данное направление в стране развивает только группа профессора Евгения Ивченко в ФТИ им. А.Ф. Иоффе. Источник: www.ifmo.ru Комментарии: |
|