Физики из РФ и Австралии подсчитали частицы в фотонных кристаллах с помощью лазера
Ученые из России и Австралии предложили простой способ подсчета микроскопических частиц в оптических материалах с помощью лазера. Исследование показывает, что пучок света, проходя через такой материал, распадается и образует на экране узор, по которому можно изучить структуру материала, сообщает сегодня научно-популярный портал "Чердак" со ссылкой на пресс-службу ИТМО.
Фотонные кристаллы - это искусственные материалы, которые нужны для управления световой волной. С их помощью можно изменять поляризацию света, фокусировать, рассеивать или усиливать световые сигналы в оптических микросхемах, лазерах и будущих квантовых компьютерах. Однако получение фотонных кристаллов с нужными свойствами - трудоемкий процесс, требующий постоянного совершенствования.
Ученые из Университета ИТМО, Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе и Австралийского национального университета предложили анализировать кристаллическую решетку при помощи метода оптической дифракции. Исследователь просто светит лазером на кристалл и по количеству пятен света, которые видны на проекционном экране, узнает, сколько в кристалле находится частиц-рассеивателей - специальных дефектов, которые нужны для изменения свойств кристалла.
В настоящее время для изучения свойств искусственных фотонных кристаллов используют электронную и атомно-силовую микроскопию. Для этого на "линзу", которую хотят исследовать, напыляют слой металла, таким образом меняя свойства материала. Новый же метод простой и не портит образец. По словам ученых, просветить фотонный кристалл по их методике может даже обычный школьник с помощью лазерной указки и небольшой линзы.
От количества частиц-рассеивателей и их расположения зависят свойства кристалла. Например, нужно получить нанолинзу, которая собирает свет в пучок - исследование показало, что для зеленого света такая линза получится, если в ее кристаллической решетке частицы-рассеиватели находятся на расстоянии 500 нанометров друг от друга.
Ученые считают, что теперь строение и форму оптических материалов можно установить без использования дорогостоящей электронной или атомно-силовой микроскопии, а это позволит проектировать оптические устройства значительно быстрее. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.
Фотонные кристаллы - это искусственные материалы, которые нужны для управления световой волной. С их помощью можно изменять поляризацию света, фокусировать, рассеивать или усиливать световые сигналы в оптических микросхемах, лазерах и будущих квантовых компьютерах. Однако получение фотонных кристаллов с нужными свойствами - трудоемкий процесс, требующий постоянного совершенствования.
Ученые из Университета ИТМО, Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе и Австралийского национального университета предложили анализировать кристаллическую решетку при помощи метода оптической дифракции. Исследователь просто светит лазером на кристалл и по количеству пятен света, которые видны на проекционном экране, узнает, сколько в кристалле находится частиц-рассеивателей - специальных дефектов, которые нужны для изменения свойств кристалла.
В настоящее время для изучения свойств искусственных фотонных кристаллов используют электронную и атомно-силовую микроскопию. Для этого на "линзу", которую хотят исследовать, напыляют слой металла, таким образом меняя свойства материала. Новый же метод простой и не портит образец. По словам ученых, просветить фотонный кристалл по их методике может даже обычный школьник с помощью лазерной указки и небольшой линзы.
От количества частиц-рассеивателей и их расположения зависят свойства кристалла. Например, нужно получить нанолинзу, которая собирает свет в пучок - исследование показало, что для зеленого света такая линза получится, если в ее кристаллической решетке частицы-рассеиватели находятся на расстоянии 500 нанометров друг от друга.
Ученые считают, что теперь строение и форму оптических материалов можно установить без использования дорогостоящей электронной или атомно-силовой микроскопии, а это позволит проектировать оптические устройства значительно быстрее. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.