Научно-исследовательская группа учёных лаборатории нелинейной оптики и спектроскопии СФУ и Российской академии наук">ФИЦ КНЦ СО РАН в соавторстве с доктором Сильвией Романо из Института прикладных исследований и интеллектуальных систем (г. Неаполь, Италия) предложили обоснование принципов работы оптических сенсоров на связанных состояниях в континууме (ССК). Работа опубликована в высокорейтинговом международном журнале Optics Express. 

В последнее десятилетие связанные состояния в континууме (ССК) из экзотического объекта и «игры ума» теоретиков превратились в мощный инструмент, позволяющий управлять локализацией света в наномасштабах и фокусировать свет в небольшом объеме пространства (от нескольких сотен нанометров до микрона), несмотря на то, что поддерживающая ССК система является открытой для внешних воздействий, включая введение в области ССК внешнего оптического сигнала, либо материала исследуемого образца.

«Одним из многообещающих способов применения связанных состояний в континууме являются чувствительные оптические сенсоры. Такие устройства позволяют обнаружить присутствие малых количеств тех или иных химических соединений, а также биологических объектов (таких как макромолекулы, вирусы и бактерии) посредством измерения спектральных характеристик прошедшего через сенсор оптического сигнала. В своей недавней работе мы предложили, по сути, первое теоретическое обоснование принципов работы оптических сенсоров на основе ССК», — рассказал старший научный сотрудник лаборатории нанотехнологий, спектроскопии и квантовой химии СФУ Дмитрий Максимов.
Было продемонстрировано, что наноструктурированная диэлектрическая метаповерхность в форме дифракционной решетки позволяет добиться высоких характеристик оптического сенсора, реагирующего на изменение оптических свойств, протекающей через сенсор жидкости со сверхмалыми количествами тестируемых образцов.

«Предложенный подход дает возможность теоретически рассчитать чувствительность сенсоров, основанных на ССК и, таким образом, существенно упрощает применение ССК в метрологии и биомедицинских приложениях», — отметил старший научный сотрудник лаборатории нелинейной оптики и спектроскопии СФУ Валерий Герасимов.
Научный руководитель исследования, ведущий научный сотрудник лаборатории нелинейной оптики и спектроскопии СФУ Сергей Полютов, в свою очередь подчеркнул, что работа является первым шагом комплексной программы исследований по созданию нового класса чувствительных оптических сенсоров.

«В ближайшее время мы планируем сделать следующий шаг и провести цикл экспериментальных исследований с тем, чтобы в дальнейшем создать прототип нового чувствительного сенсора», — резюмировал Сергей Полютов.
Работа выполнена при поддержке гранта Министерства высшего образования и науки FSRZ-2020-0008.

Источники

Ученые СФУ работают над созданием нового класса чувствительных оптических сенсоров
Научно-инновационный портал СФУ (research.sfu-kras.ru), 28/12/2020
Ученые СФУ работают над созданием нового класса чувствительных оптических сенсоров
Сибирский федеральный университет (sfu-kras.ru), 28/12/2020

Похожие новости

  • 26/02/2021

    Учёные упростили классическое решение задачи Рассеяния Ми

    Международный коллектив учёных, в состав которого вошли учёные Сибирского Федерального Университета, предложил более простой и многофункциональный метод для моделирования оптических свойств сферических наночастиц.
    713
  • 14/06/2018

    Наночастицы нитрида титана повысят производительность оптоволоконных линий связи

    Ученые Федерального исследовательского центра Красноярский научный центр СО РАН (ФИЦ КНЦ СО РАН) совместно с коллегами из Сибирского федерального университета, Сибирского государственного университета науки и технологий им.
    2085
  • 11/02/2021

    Учёные СФУ обсудили перспективы развития науки с депутатским корпусом

     9 февраля 2021 года победители конкурсов грантов Краевого фонда науки обсудили актуальные научные направления и перспективы развития науки в крае в рамках встречи с председателем Законодательного Собрания Дмитрием Свиридовым и заместителем председателя комитета по образованию, культуре и спорту краевого парламента Виктором Кардашовым.
    571
  • 26/03/2021

    ТГУ представил на совещании «Аэронет» разработки для сверхлегких ракет

    В Томском государственном университете проходит рабочее совещание Национальной технологической инициативы «Аэронет», посвященное ракетным топливам для ракет-носителей сверхлегкого класса и уникальным материаловедческим решениям для космического машиностроения.
    602
  • 30/12/2020

    Индукционная пайка волноводов: космический путь идеи до технологии в рамках одного университета

    ​Российская авиационная и ракетно-космическая промышленность с их высокими амбициозными требованиями является двигателем успешного развития машиностроения России. Это происходит во всем мире: промышленность требует все более новых и надежных технологических решений.
    1367
  • 12/11/2020

    Ученые нашли материал, способный защитить передаваемый на глубине сигнал от искажений

    ​​Группа китайских ученых, в состав которой вошел исследователь Сибирского федерального университета (СФУ), обнаружила материал, способный повысить стабильность передачи сигнала на глубине под водой за счет своей устойчивости к воздействию высокого давления.
    542
  • 16/01/2019

    Физики изучили влияние взаимодействия между магнитными наночастицами на магнитный гистерезис

    Команда исследователей из Сибирского федерального университета, Института физики имени Л. В. Киренского  СО РАН и Сибирского университета науки и технологий изучила магнитный гистерезис в наногранулированных композитах.
    1412
  • 12/02/2021

    Рабочее совещание СФУ и АО «ИСС» им. Решетнёва в Железногорске

     11 февраля 2021 года состоялось выездное рабочее совещание в акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва». Участниками совещания со стороны СФУ стали проректор по научной работе Руслан Барышев, директор Военного учебного центра — института СФУ Евгений Гарин и профессор того же института Валерий Тяпкин.
    625
  • 06/07/2021

    ТГУ разрабатывает концепцию НЦМУ по государственной безопасности

    В рамках экспертного форума U-NOVUS 2021 при координации Томского государственного университета прошло обсуждение перспектив создания Центра развития науки, технологий и образования в области обеспечения безопасности государства.
    299
  • 16/02/2021

    Ключевые результаты в сфере науки Алтайского края в 2020 году

    Научный комплекс Алтайского края сегодня представлен 4 научно-исследовательскими институтами, в числе которых 2 учреждения Сибирского отделения Российской академии наук и Федеральный Алтайский научный центр агробиотехнологий.
    1157