Создан первый оптический диод из света для миниатюрных фотонных и фотонно-электронных схем

Специалисты из Национальной физической лаборатории (National Physical Laboratory, NPL) разработали инновационный оптический диод на основе света, предназначенный для применения в миниатюрных фотонных и фотонно-электронных интегральных схемах. Данное устройство функционирует по принципу однонаправленной передачи светового потока, аналогично работе электронных диодов. Ключевыми преимуществами разработки являются компактные размеры компонента и отсутствие необходимости в использовании мощных постоянных магнитов, характерных для других типов оптических диодов. Учитывая, что диоды служат основополагающими элементами большинства электронных систем благодаря способности пропускать ток только в одном направлении, данное достижение открывает новые возможности для развития микроэлектроники.

Читать далее

Учеными создана новая форма материи на основе гигантских атомов Райдберга размером несколько сотен нанометров

Несмотря на свои крайне малые размеры, атом практически любого вещества характеризуется весьма значительным объемом свободного пространства, наибольшая часть которого приходится на промежуток между ядром и нижним электронным слоем. Однако в ходе недавнего исследования ученые из США и Австрии успешно заполнили определенные пустоты внутри атомной структуры, получив новую форму материи — гигантские «атомы», состоящие из скопления других атомов. Данная структура получила название полярона Райдберга; ее размер составляет несколько сотен нанометров, что в тысячу раз превышает размеры атома водорода. Для синтеза этого объекта исследователи из Венского технологического университета, Университета Райс и Гарвардского университета использовали конденсат Бозе-Эйнштейна.

Читать далее

Удивительные чудеса Вселенной и тайна создания атома: анатомия современных физических представлений мироздания

Один из пожалуй наиболее фундаментальных принципов нашего бытия был впервые сформулирован более двух тысяч лет назад. Согласно этой концепции, каждый элемент материальной реальности на определенном уровне может быть сведен к совокупности мельчайших компонентов, обладающих уникальными характеристиками, которые позволяют им объединяться в структуры, составляющие весь окружающий нас мир и наш опыт. Данная идея, приписываемая Демокриту Абдерскому, со временем трансформировалась в атомистическое представление о Вселенной. Несмотря на то что греческий термин «ἄτομος», означающий «неделимый», не является полностью корректным в контексте современной физики — учитывая наличие протонов, нейтронов и электронов — любая попытка дальнейшего деления атома неизбежно ведет к утрате его сущности.

Читать далее

Ученые разработали прототип перезаряжаемой протонной батарейки

Специалисты из известного Университета RMIT (Мельбурн, Австралия) недавно разработали и изготовили первый реально функционирующий прототип перезаряжаемой протонной батареи, потенциально пригодный для обеспечения электроэнергией транспортных средств, жилых помещений и различных типов электронных устройств. Дальнейшая  оптимизация данной технологии способна продемонстрировать более высокие показатели плотности хранения энергии по сравнению с традиционными литий-ионными аккумуляторами. Кроме того, специфические характеристики протонной батареи позволяют рассматривать её как оптимальное решение для создания систем промежуточного хранения энергии, предназначенных для снижения пиковых нагрузок на энергетические сети. В прототипе протонной батареи используется электрод из углеродистого материала, который выступает в качестве своего рода хранилища водорода.

Читать далее

Разработана технология электронной голографической микроскопии с разрешающей способностью в один атом

Специалисты технологического института CEA (Франция) разработали инновационную технологию электронной голографической микроскопии, позволяющую визуализировать внутреннюю структуру различных материалов с атомным разрешением. В отличие от предыдущих методов, характеризующихся исключительно высоким уровнем основных помех, которые препятствовали анализу роли отдельных атомов в формировании кристаллической решетки, новая методика обеспечивает значительное снижение шума. Это делает данный метод высокоэффективным инструментом для физиков и специалистов в области материаловедения. Для достижения необходимой четкости изображения исследователи применили алгоритм объединения нескольких отдельных снимков в единое изображение с высокой разрешающей способностью.

Читать далее

В России разработан управляемый источник света на основе наноразмерного кристалла алмаза

Группа исследователей из Университета информационных технологий, механики и оптики (ИТМО) разработала уникальный управляемый источник света на основе наноразмерного кристалла алмаза. В ходе проведенных этой серии экспериментов было установлено, что интеграция кристаллического алмаза позволяет практически удвоить интенсивность излучения и обеспечивает возможность управления источником без привлечения дополнительных наноструктур. Ключевым фактором данных достижений является создание искусственных дефектов в кристаллической структуре материала. Разработанная технология обладает значительным потенциалом для применения при проектировании квантовых компьютеров и современных оптических коммуникационных сетей. Исследования в области современной нанофотоники условно разделены на два направления – на создание активных диэлектрических наноантенн и на создание управляемых источников фотонов.

Читать далее