В апрельский номер журнала Nature Photonics (IF: 32,5; Q1) — это журнал с самым высоким импакт-фактором среди изданий по фотонике и оптике — вошел новостной обзор на статью ученых Томского политехнического университета. В ней исследователи сообщили, что им удалось экспериментально подтвердить ранее предсказанный эффект «фотонного крючка» (photonic hook). Речь идет о новом типе искривленного самоускоряющегося светового луча, который по форме напоминающий крючок. Простота получения и физические свойства делают его перспективным для применения в микроскопах со сверхразрешением, для создания биосенсоров и в биологических исследованиях.

 

Фото: экспериментальная визуализация «фотонного крючка»

Отметим, журнал Nature Photonics издается издательской группой Nature Publishing Group. В нем публикуются результаты оригинальных исследований в области оптики и фотоники. Но также в каждом номере журнала выходят новости и обзоры о наиболее интересных и значимых открытиях и исследованиях.

 

Фото: обложка апрельского номера журнала // nature.com/nphoton

Читатели апрельского номера журнала узнают об исследовании, которое ведут ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из Великобритании (Бангорский университет) и ряда российских вузов. Этот авторский коллектив в 2018 году теоретически обосновал существование «фотонных крючков». До этого науке был известен лишь один тип искривленных лучей — пучки Эйри и их производные. Для их получения используется достаточно трудоемкий метод и сложное оборудование. А вот получить «фотонный крючок» оказалось несравнимо проще.

«В январе 2019 года в журнале Applied Physics Letters вышла наша статья, в которой мы с коллегами сообщили о том, что нам удалось на практике зафиксировать этот искривленный луч.

Собственно этому событию и посвящен материал в Nature Photonics. Он подчеркивает приоритет российской научной школы в новом направлении и значимость полученных результатов для научного сообщества»,

— говорит руководитель проекта, доктор технических наук, старший научный сотрудник отделения электронной инженерии ТПУ Игорь Минин.

Чтобы визуализировать «фотонный крючок» ученые использовали микроразмерные частицы диэлектрика — тефлона (для экспериментов в терагерцовом диапазоне). У этих частиц необычная форма куба с пристыкованной к нему призмой. Проходя через эту частицу, фотонное излучение искривлялось и принимало форму крючка. Это искривление исследователи зарегистрировали с помощью сапфирового волновода.

«В этом и заключается простота получения "фотонного крючка" — нужны только источник излучения и микрочастицы диэлектрика подходящей формы. Такая простота получения расширяет возможности для практического применения искривленных лучей», — отмечает Игорь Минин.

Эффект «фотонного крючка» в перспективе может использоваться как для увеличения разрешения самых зорких из оптических микроскопов — наноскопов — так и в телекоммуникационных устройствах, в биологических исследованиях. Так за счет своих физических свойств крючок может захватывать молекулы и перемещать их, этот эффект может быть полезен, например, для отделения одних молекул от других, для поиска нужных молекул в биологических исследованиях.

Добавим, новость о работе коллектива уже доступна онлайн (по подписке) на сайте Nature Photonics. 

Справка:

Это исследование ученые ТПУ ведут в сотрудничестве с коллегами из Томского государственного университета, Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Бангорского университета (Великобритания) и Университета Центральной Флориды (США).

Похожие новости

  • 20/10/2016

    Атомщики Сибири обсуждают в ТПУ термоядерный синтез и развитие ядерной медицины

    ​В Томском политехническом университете проходит VII школа-конференция молодых атомщиков Сибири. В течение трех дней молодые ученые из России и стран ближнего зарубежья будут обсуждать вопросы ядерной безопасности, развитие ядерной медицины, термоядерный синтез, а также реализацию проекта по созданию топлива и реакторов нового поколения "Прорыв".
    2176
  • 16/05/2017

    Сибирский химический комбинат представил свои технологии будущим атомщикам ТПУ

    ​В Физико-техническом институте Национального исследовательского Томского политехнического университета (НИ ТПУ) состоялось подведение итогов студенческих лабораторных работ на заводе разделения изотопов (ЗРИ) АО "Сибирский химический комбинат" (входит в Топливную компанию Росатома "ТВЭЛ").
    1023
  • 04/10/2016

    Томский госуниверситет стал действительным членом Коллаборации ATLAS на Большом адронном коллайдере

    ​Впервые с 1993 года новым участником крупнейшего проекта в CERN (Европейском центре ядерных исследований) с правом голоса стала российская научная организация. За присвоение ТГУ подобного статуса единогласно проголосовало правление Коллаборации ATLAS.
    1353
  • 22/01/2018

    Бразильские ученые исследуют свойства материалов, созданных в ТГУ

    ​Томский государственный университет и Университет Сан-Паулу (Бразилия) подписали соглашение о сотрудничестве в научном исследовании по получению и изучению новых полимерных материалов. Одним из главных направлений взаимодействия ученых станет работа по созданию модифицированных материалов и покрытий для биомедицины и промышленности.
    872
  • 23/04/2019

    Лауреат премии «Глобальная энергия» Сергей Алексеенко возглавил центр «Экоэнергетика 4.0» в ТПУ

    В Томском политехническом университете (ТПУ) создан Научно-образовательный центр «Экоэнергетика 4.0». В нем исследователи разрабатывают технологии по «превращению» низкосортного угля, отходов агропромышленного комплекса и деревообработки в экологичный источник тепла и электричества.
    419
  • 11/04/2017

    Томские ученые в ЦЕРНе сузили зону поиска частицы-посредника между видимой и невидимой Вселенной

    ​Ученым Физико-технического института Томского политехнического университета и их коллегам из Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) за год удалось примерно на 25% сузить зону поиска темного фотона — частицы-посредника между видимым миром и темной материей — невидимой частью нашей Вселенной, влияющей на движение звезд и галактик.
    1164
  • 23/09/2016

    ТПУ стал ассоциированным членом коллаборации LHCb в ЦЕРНе

    Томский политехнический университет стал ассоциированным членом коллаборации эксперимента LHCb, проводимого на Большом адронном коллайдере в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН). В качестве участников эксперимента политехники будут работать над модернизацией трекового детектора LHCb и осуществлять математическое моделирование некоторых физических процессов, которые изучаются в LHCb.
    1343
  • 11/10/2016

    Алмазы, выращиваемые в ТПУ, могут быть использованы для Большого адронного коллайдера

    ​Ученые лондонского университета Роял Холлоуэй (Royal Holloway, University of London, RHUL) предложили разработать новые датчики для Большого адронного коллайдера на основе тонких алмазных пленок, выращиваемых в Томском политехническом университете.
    1710
  • 25/10/2016

    Томский аспирант улучшит диагностику мощнейшего в мире синхротрона

    ​Аспирант Физико-технического института Томского политеха Артем Новокшонов вместе с учеными Научной Лаборатории DESY (Германия) работает над улучшением и тестированием новых методик диагностики электронного пучка синхротрона PETRA III - одного из мощнейших источников синхротронного и рентгеновского излучения в мире.
    1456
  • 09/09/2016

    Разработки томичей заинтересовали Airbus Safran Launchers

    ​Представители компании Airbus Safran Launchers - лидера европейской космической промышленности заинтересовались технологиями и наработками сибирских ученых, сообщает пресс-служба Томского государственного университета.
    1696