В МГУ провели «синтез» фотонов с помощью нелинейных метаматериалов

В МГУ провели «синтез» фотонов с помощью нелинейных метаматериалов

Международная группа ученых под руководством исследователей из МГУ имени М.В. Ломоносова впервые смогла при помощи нелинейных метаматериалов продемонстрировать эффект полностью оптического переключения между потоками фотонов, рожденных в процессе генерации третьей оптической гармоники. Об этом сообщается в журнале Scientific Reports.

Метаматериалы, с которыми работали авторы статьи, имеют структуру, напоминающую рыбацкую сеть, основные «нити» которой состоят из золота и оксида магния, а прямоугольные отверстия заполнены кварцевым стеклом. Они относятся к классу нелинейных метаматериалов, необычные оптические свойства которых можно использовать, например, чтобы упростить обработку информации и создать новые устройства, работающие намного быстрее современных.

Фотоны, в отличие от электронов, перемещающихся по проводам электронных устройств, не имеют заряда и массы покоя, поэтому передача информации с их помощью может производиться намного быстрее. Существует проблема в создании фотоного транзистора, столь же компактного, как современный электронный транзистор.

Для этого предлагали использовать металлические и полупроводниковые наночастицы, микрорезонаторы, фотонные кристаллы и другие искусственно созданные. Недостаток этих сред в том, что для наблюдения переключения в них требуется мощное лазерное излучение. Однако нелинейные метаматериалы, как сообщается в статье, имеют более высокую чувствительность к фемтосекундным лазерным импульсам по сравнению с линейными, что дает им преимущества в управлении потоками света с помощью этих импульсов.

В ходе работы Максим Щербаков и его коллеги из лаборатории нанооптики метаматериалов МГУ экспериментально продемонстрировали управление потоками фотонов с помощью лазерных импульсов и даже смогли запустить процессы слияния фотонов с помощью внешнего воздействия.

«В оптике есть интересный эффект, который наблюдается, когда три фотона сливаются в один с утроенной энергией (практически как ядра при термоядерном синтезе). Этот эффект называется "генерация третьей гармоники". В нашей работе мы одновременно (и впервые, насколько нам известно) пронаблюдали оба эффекта: полностью оптическое переключение и генерацию третьей гармоники. Иным образом, мы контролируем при помощи внешнего оптического импульса процесс "синтеза" фотонов» — отмечает Максим Щербаков.

Lenta.ru

Похожие новости:
«Катюшку» из МГУ накачали антибиотиками
Ученые МГУ под руководством Ильи Остермана, кандидата химических наук, разработали метод, позволяющий ускорять и улучшать поиск новых антимикробных препаратов с использованием гена «Катюшка». Исследователи создали систему, не только измеряющая антимикробную активность, но и одновременно определяющая механизм действия ..
2016-12-06 8595 0 Наука и образование
0
Биологи из МГУ рассказали о синтезе белка живой клеткой
Ученые из Московского государственного университета имени Михаила Ломоносова под руководством Сергея Дмитриева из Научно-исследовательского института физико-химической биологии имени Андрея Белозерского МГУ прояснили, как живая клетка начинает синтез белка. Исследование авторов опубликовано в журнале Nucleic Acids Research, ..
2016-01-19 1571 0 Наука и образование
0
Научных сотрудников аттестуют по наукометрическим показателям
Один из подзаконных актов к поправкам в Трудовой кодекс в части совершенствования механизмов регулирования труда научных работников, руководителей научных организаций и их заместителей будет предусматривать максимальное использование наукометрических данных для аттестации научного сотрудника. Об этом в рамках круглого стола ..
2014-10-04 1910 0 Наука и образование
0
Химики запустили рекордную по масштабам самосборку
Японские химики под руководством Макото Фудзиты из Университета Токио синтезировали методом самосборки многогранник рекордной сложности, ранее не встречавшийся ни в природных, ни в искусственных объектах. Самопроизвольный процесс привел к сборке геометрической фигуры — аналога многогранника Голдберга, состоящего из 144 малых молекул, которые ..
2016-12-23 11515 0 Наука и образование
0
В МГУ протестировали квантовый телефон
Ученые Физического факультета МГУ разработали и протестировали квантовый телефон. В нем передача зашифрованных сигналов происходит по обычным каналам, а ключи шифрования безопасно передаются с помощью защищенной квантовой связи с помощью специального сервера квантового распределения ключей, сообщается в пресс-релизе, ..
2017-12-14 12202 0 Наука и образование
0
В МГУ создали тканеинженерные конструкции для регенеративной медицины
Международная группа ученых при участии исследователей из МГУ разработала конструкции, которые могут использоваться для стимуляции роста сосудов в тканях, пораженных ишемией. Свою статью они опубликовали в журнале Stem Cell Research and Therapy.Тканеинженерные конструкции — так называемые «клеточные пласты», с помощью которых ..
2016-05-08 1522 0 Наука и образование
0
Слияние органических нанокапель впервые сняли на видео
Химики впервые смогли записать слияние двух органических нанокапель на видео. Такой эксперимент ученые провели с помощью просвечивающей электронной микроскопии с жидкостной ячейкой. Динамику слияния капель ученые подтвердили с помощью компьютерного моделирования. Результаты исследования представлены ..
2017-11-21 12094 0 Наука и образование
0
В МГУ научились пускать пузыри
Физики из Лаборатории медицинского и промышленного ультразвука МГУ вместе с коллегами из Вашингтонского университета придумали новый способ дистанционного разрушения опухолей внутри тела человека с помощью крошечных пузырей. О своей работе ученые рассказали в статье, опубликованной в журнале IEEE Transactionson ..
2016-11-24 3172 0 Наука и образование
1
В МГУ оценили влияние количества мутаций на свойства белка
Международная группа ученых из Испании, России, Чехии, США и Израиля выяснила, как количество мутаций в белке avGFP и характер их взаимодействий влияет на интенсивность его флуоресценции. Результаты работы опубликованы в журнале Nature, а коротко о ней сообщается в пресс-релизе, поступившем в редакцию «Ленты.ру» в пятницу, 20 мая.В ..
2016-05-22 1282 0 Наука и образование
0
Все лекции MIT теперь можно прослушать через Интернет
На официальном сайте Массачусетского технологического института пользователи смогут найти записи лекций, семинаров и обучающих курсов ведущих профессоров MIT. Учебные материалы представлены как в виде видеоуроков, так и в виде аудиофайлов. Чтобы повысить свой образовательный уровень, нужно знать ..
2013-08-3 2223 0 Наука и образование
0
Роскосмос и МГУ договорились о сотрудничестве
Государственная корпорация по космической деятельности «Роскосмос» и МГУ имени Ломоносова подписали пятилетнее соглашение о сотрудничестве в области образовательной деятельности. Об этом сообщается на сайте Роскосмоса. Документ подписали генеральный директор Роскосмоса Игорь Комаров и ректор МГУ Виктор Садовничий. Соглашение предполагает возможность создания ..
2015-09-23 1519 0 Наука и образование
1
Физики поставили рекорд статического давления
Международная группа физиков при участии специалистов из Балтийского федерального университета (Калининград) добилась рекордных показателей статического давления — свыше одного триллиона паскалей или десяти миллионов атмосфер. Это давление равносильно оказываемому десятью Эйфелевыми башнями, стоящими на кончике пальца ..
2016-07-25 2216 0 Наука и образование
0
Биологи из МГУ обнаружили новые пути синтеза белка у пекарских дрожжей
Биологи с кафедры молекулярной биологии Московского государственного университета (МГУ) имени Лононосова экспериментально доказали, что биосинтез белка в митохондриях пекарских дрожжей может эффективно проходить без участия компонента, который раньше считался абсолютно необходимым. Результаты своих исследований ..
2016-01-15 1515 0 Наука и образование
0
Ученые предложили отменить фундаментальные законы физики
Группа физиков-теоретиков из Франции и Мексики заявила о необходимости отменить законы сохранения энергии и импульса для решения проблемы темной энергии с помощью теории относительности Эйнштейна. Об этом сообщает Science.Ученые на протяжении многих лет пытаются найти объяснение ускоренному расширению Вселенной. ..
2017-01-11 10071 0 Наука и образование
0
Физики смоделировали образование нуклонных кластеров при слиянии тяжелых ионов
Физики с помощью численного моделирования показали, какие нуклонные кластеры образуются в первые моменты после слияния тяжелых ядер. В частности, слияние ядер кислорода-16 приводит к возникновению промежуточного осциллирующей системы, которая может испускать альфа-частицы, сообщают ученые в статье в Physical ..
2017-12-18 13653 0 Наука и образование
0