2017-11-30 16:36:00
Позволяющий управлять распространением света и электромагнитных волн без потерь энергии трехмерный метаматериал, созданный специалистами петербургского Университета ИТМО, попал в число главных научных открытий этого года по версии журнала Optics & Photonics News.
Как отмечается, журнал Optics & Photonics News, специализирующихся на свойствах света и создании фотонных устройств, каждый год называет 30 самых важных научных открытий в этой научной области. И попадание в данный список российской разработки говорит в пользу ее уникальности и значимости для научного сообщества.
Впрочем, сами специалисты ИТМО вряд ли были удивлены произошедшему – ученые представили первый в мире «трехмерный» топологический изолятор, способный управлять движением света. Речь идет об особом материале, поверхность которого может проводить ток, а внутренняя часть при этом остается изоляторами или полупроводниками. Ученые достаточно давно пытались приспособить их и для передачи света и других электромагнитных волн, однако каждый раз сталкивались с трудностями, связанными с большими габаритами оптических топологических изоляторов и высокой потери энергии, неизбежно возникавшей в процессе их работы.
Именно необходимую компактную топологическую структуру, в которой можно полностью контролировать локализацию света на очень маленьких масштабах, и реализовали в 2015 году физики из Международного научного центра нанофотоники и метаматериалов Университета ИТМО совместно с коллегами из Австралийского национального университета.
Как отмечают сами разработчики, работа началась с одномерной структуры, однако совсем скоро удалось реализовать двумерную и трехмерную версию подобного топологического изолятора. Как считает профессор Городского университета Нью-Йорка Александр Ханикаев, важность данной работы трудно переоценить. «Благодаря трехмерным изоляторам мы можем добиться такого поведения электромагнитных волн, которое раньше было технически недостижимо. На сегодняшний день невозможно создать оптический волновод без дефектов поверхности. Из-за них сигнал постепенно затухает, и в какой-то момент его уже невозможно уловить», – объясняет он.
- страна: Россия
- отрасль: Наука и образование