Красноярск, 23 сентября, 2019, 08:02 — ИА Регнум. Несколько дефектов коллективного решёточного резонанса, возникающего в оптическом спектре упорядоченных массивов кремниевых наночастиц, изучили учёные Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с зарубежными коллегами. Об этом 23 сентября сообщает пресс-служба вуза.

«Известно, что из наночастиц можно выстраивать различные периодические структуры. Если «поиграть» длиной волны, излучающей эти частицы, или изменить период между ними, можно добиться интересного эффекта — все частицы возбудятся одновременно, и в оптическом спектре появится особый высокодобротный резонанс», — сообщил научный руководитель исследования, профессор базовой кафедры фотоники и лазерных технологий Института инженерной физики и радиоэлектроники СФУ, доктор физ.-мат. наук Сергей Карпов.

Исследователи изучили три типа дефектов, которые могут возникнуть в упорядоченных нанорешётках. Выяснилось, что если существенно изменить позицию частиц в решётке относительно друг друга (их период), пострадает или электрическая дипольная, или магнитная дипольная связь.

Если изменить размер частиц — например, существенно укрупнить одни или уменьшить другие наночастицы, — изменится только магнитная связь. Наиболее неожиданное открытие состоит в том, что если из упорядоченного массива случайным образом «выбить» значительное количество наночастиц (до 84%) — 2D-решётка всё равно будет «работать» и производить необходимый высокодобротный структурный резонанс.

Маятник часов, струны скрипки или гитары, звучание человеческого голоса, лазерное оборудование, использующееся в медицинском центре, — все эти явления существуют благодаря общему физическому принципу резонанса. Резонанс — это совпадение частоты одного колебания с частотой другого, которое приводит к резкому возрастанию интенсивности колебаний. Все современные оптические устройства, телевидение, радиоприборы успешно функционируют благодаря этому явлению с середины 20 века, однако учёные утверждают, что сфера использования резонанса становится гораздо шире.

Предполагается, что полученные результаты помогут в создании диэлектрических фотонных устройств будущего — лазеров, компактных волноводов, обладающих меньшими потерями по сравнению с обычными волокнами оптических запоминающих и логических устройств и дисплеев.

Читайте также: Учёные разместили на листе «белого графена» квантовые источники фотонов