Учените улавят светлина в полимерен квазикристал Нови възможности за дизайн
от Аделита Ekim 6, 2020, 11:05 ч 124 Изгледи
Кредит: Ant Rozetsky
Учени от университета ITMO са провели няколко експеримента за изследване на полимерни квазикристали, които окончателно потвърждават първоначалната им теория. В бъдеще използването на квазикристали може да отвори нови възможности за сензорно и лазерно проектиране. Тази статия е публикувана в Advanced Optical Materials.
Кристалите са твърди с периодична структура, т.е. когато атомите се движат, те заемат точното място на другите атоми, където последните са били преди движението. Този факт е научно доказан в началото на 20 век. Това породи съвременната физика на твърдото тяло и също така постави основата за развитието на полупроводникови технологии.
Михаил Рибин. Кредит: ITMO University
„Компютрите, смартфоните, LED крушките, лазерите - всичко, което не можем да си представим в нашето ежедневие“, казва Михаил Рибин, доцент във Физико-техническия факултет на ITMO, „е проектирано благодарение на факта, че разбираме природата на кристалната структура. от полупроводникови материали. Теорията за периодичните структури ни позволява да заключим, че вълните, независимо дали са светлина, електрон или звук, могат да се движат само по два начина. Или вълната се разпространява напред върху кристала, или тя бързо избледнява на честоти в така наречената забранена лента. Няма други опции и това значително опростява законите за разпространение на частиците, като същевременно улеснява инженерните задачи ".
Някои устройства обаче изискват кристалът да не предава вълната, нито да я гаси, а по-скоро да я задържи в себе си за известно време; имате нужда от нещо като лек "капан".
„Например, за работата на лазера или сензорите, вълната трябва да премине през работната зона на устройството няколко пъти, за да подобри ефективността на взаимодействието му с активен елемент“, обяснява Михаил Рибин. „Особено важно е да се създаде„ капан “за светлината, защото е много трудно да се задържи на малка площ. Това е голямо технологично предизвикателство за съвременната физика ".
Колкото по-голям, толкова по-добре
В идеалния случай целият материал трябва да поеме ролята на "капан", тъй като колкото повече светлина се улавя, толкова по-ефективно е взаимодействието на вълната с активното вещество. В случай на кристал обаче това не е възможно. Както беше посочено по-горе, можете само да угасите вълната или да я оставите да премине.
Лек "капан". Илюстрация на статия. Кредит: onlinelibrary.wiley.com