Индекс цитирования Яндекс.Метрика

Направления

25.11.2016

Физики из России ужали излучатель "раздевающих" лучей до размеров пальца

Российские ученые и их британские коллеги создали миниатюрный излучатель терагерцовых лучей, что позволит создать миниатюрные сканеры, способные заглянуть внутрь книг, утробы беременной женщины или под одежду человека.

"Мы можем создавать суперкомпактные источники терагерцового излучения, которые поместятся на кончике пальца. Новые антенны помогли нам снять ограничение, связанное с узким световым спектром, в котором работают современные преобразователи. Это дает возможность совмещать антенны с компактными инфракрасными лазерами", — рассказывает Андрей Городецкий из Университета ИТМО в Санкт-Петербурге, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Как объясняют ученые, терагерцовое излучение относится к числу самых перспективных направлений исследований в области оптики, микроэлектроники и в других высокотехнологичных сферах. В перспективе, волны такого типа можно приспособить для сверхскоростной передачи информации, наблюдения за работой живых клеток в режиме реального времени и множества других целей.

Одна из таких целей и самое известное свойство этого излучения – теоретическая способность делать наблюдаемые объекты "прозрачными". К примеру, недавно ученые из MIT научились читать закрытые книги, используя источник и приемник Т-излучения и специальную программу, анализирующую получаемые ими снимки.

Городецкий и его коллеги сделали большой шаг к миниатюризации подобных терагерцовых "гаджетов", научившись использовать так называемые квантовые точки в качестве основы для прибора, способного одновременно излучать и принимать терагерцовое излучение.

Как объясняют ученые, сейчас для генерации терагерцового излучения их источники преобразуют инфракрасный лазерный пучок в терагерцовый, используя сложные наборы из различных волноводов, фотонных кристаллов и диодов. Другие способы получения Т-лучей, как правило, являются крайне неудобными и дорогими для практического использования, так как подобные  устройства крайне громоздки и работают только при сверхнизких температурах.

Авторы статьи обнаружили, что конструкцию подобных источников Т-лучей, или светопроводящих антенн, как их называют ученые, можно заметно упростить, если использовать в качестве их основы так называемые квантовые точки – искусственные "атомы" из кусочков полупроводника, внутри которых существует особая область — трехмерная потенциальная яма.

Когда в такую яму падает электрон, он не может самостоятельно покинуть ее, в результате чего свобода его передвижений сильно ограничивается. Это позволяет использовать электрон в качестве источника света, свойства которого жестко определяются свойствами этой "ямы".
Российские и британские ученые "выкопали" такую яму, электроны в которой вырабатывают терагерцовое излучение, поглощая энергию самых обычных лазерных лучей, видимых для глаза.

"Бутерброд" из квантовых точек такой конструкции и кусочков полупроводниковых материалов из сплава галлия, мышьяка и алюминия будет  одновременно способен как вырабатывать Т-лучи, поглощая лучи лазера, так и улавливать терагерцовое излучение и преобразовать его в электрический ток. Вся эта конструкция легко "печатается" при помощи современных промышленных технологий изготовления чипов и умещается на кончике пальца.

Физики из Петербурга полагают, что подобные миниатюрные излучатели и приемники терагерцового излучения можно использовать для создания высокоскоростных систем связи и "всевидящих" микроскопов, способных заглядывать под кожу человека, следить за развитием эмбрионов и активностью мозга.

Источник: РИА Новости