​​Одно из крупнейших мировых научных издательств Springer выпустило англоязычную книгу ученых отделения электронной инженерии Томского политеха — профессоров Игоря и Олега Мининых. Издание «Фотонный крючок: от оптики до акустики и плазмоники» посвящено ранее открытому ими новому типу искусственно искривленного луча. Ему исследователи и дали название «фотонный крючок».  

До обнаружения фотонного крючка науке был известен лишь один тип искривленных лучей — пучки Эйри и их производные. Их впервые получили в 2007 году в Университете Флориды. Однако, для их получения используется достаточно трудоемкий метод, сложное и громоздкое оборудование.

Фото: экспериментальная визуализация фотонного крючка 

В то время, как получить фотонный крючок на масштабах порядка длины волны оказалось несравнимо проще. Для этого необходим лишь источник фотонов, например, лазер, и микроразмерная частица из диэлектрического материала необычной формы — куб с пристыкованной к нему призмой. Проходя через эту частицу, фотонное излучение «искривляется» и принимает форму крючка. 

«Поиск принципов создания новых искривленных пучков — это интересная современная область исследований, открывающая широкие перспективы как с фундаментальной точки зрения, так и с практической. В 2015 году наш авторский коллектив теоретически предсказал существование фотонных крючков, а затем с российскими и зарубежными коллегами мы экспериментально подтвердили этот эффект в оптике, терагерцовом диапозоне, в акустике. И совсем недавно мы получили «плоский», двумерный «плазмонный» вариант фотонного крючка. Он меньше трехмерного и обладает новыми свойствами, поэтому его можно рассматривать как наиболее перспективный передатчик сигналов в высокоскоростных оптических микросхемах и для манипуляций наночастицами в наномасштабе, — говорит один из авторов, профессор отделения электронной инженерии ТПУ Игорь Минин. — В последнем издании мы собрали всю самую важную информацию о свойствах фотонного крючка. Интересно, что одно из предисловий к книге было написано автором открытия пучков Эйри». ​

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. 

Часть исследований ученых была поддержана грантами Российского фонда фундаментальных исследований.  

Источники

Издательство Springer выпустило книгу ученых ТПУ о фотонном крючке
Служба новостей ТПУ (news.tpu.ru), 07/04/2021

Похожие новости

  • 05/04/2021

    В ТГУ открыли дизайн-центр по разработке современных систем связи 5G

    В Томском государственном университете на базе НОЦ «Инжиниринговый центр «СВЧ техники и технологии» при участии промышленного партнера АО «НПП «Радар ммс» открыли дизайн-центр «Вертикаль». Там будут заниматься разработкой доверенной аппаратуры для телекоммуникационных систем, в том числе для сетей мобильной связи поколения 5G.
    338
  • 07/09/2016

    ТПУ начнет коммерческие поставки фосфора-32 для биохимиков и онкологов

    ​Томский политехнический университет (ТПУ), который организовал единственное в России производство дефицитного радиоактивного изотопа фосфора-32, начнет коммерческие поставки этого препарата в следующем году, сообщил директор Физико-технического института ТПУ Олег Долматов.
    1404
  • 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.
    2448
  • 29/12/2020

    Дмитрий Седнев: «Наша школа играет роль интегратора»

    ​Директор Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ Дмитрий Седнев поделился результатами, которых достиг коллектив школы в 2020 году, и рассказал о целях и задачах на будущий год.
    992
  • 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.
    1852
  • 16/02/2021

    День российской науки — 2021

    Традиционно в честь Дня российской науки сибирские институты проводят просветительские мероприятия для студентов, школьников и всех, кто желает узнать чуть больше о большой науке. ​«Этот год был объявлен годом науки и технологий.
    754
  • 12/10/2016

    Томские ученые испытывают новые стекла для космических спутников

    ​Сотрудники НИИ ПММ ТГУ проводят испытания покрытий, созданных для защиты иллюминаторов, линз и зеркал космических аппаратов от эрозии. При помощи легкогазовой баллистической установки экспериментальные образцы обстреливают микрочастицами порошка железа со скоростью 5-8 километров в секунду.
    2696
  • 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.
    2160
  • 28/10/2019

    Эксперимент на синхротроне поможет улучшить арсенид галлиевые сенсоры

    ​Радиофизик Анастасия Лозинская провела эксперимент на синхротроне Diamond Light Source в лаборатории Резерфорда — Эплтона в Великобритании. Она облучала пучком синхротронного излучения сенсор на основе арсенида галлия, компенсированного хромом (HR GaAs:Cr), созданный в ТГУ.
    692
  • 10/02/2021

    Учёные исследуют высокоэнтропийные сплавы – материалы нового класса

    Учёные и аспиранты кафедры естественнонаучных дисциплин СибГИУ (участник НОЦ «Кузбасс») в содружестве с коллегами из Института сильноточной электроники СО РАН, Самарского национального исследовательского университета имени академика С.
    398