В области нанофотоники ученые добились значительных успехов в использовании уникальных свойств различных материалов для усиления оптических явлений. В недавнем исследовании, опубликованном в журнале *Nature Photonics*, международная команда ученых под руководством лаборатории High из Университета Чикаго преодолела важный барьер в создании атомных оптических антенн в твердых телах.
Атомные антенны, которые могут собирать и концентрировать энергию света в мощный локализованный сигнал, представляют собой мощный инструмент для изучения фундаментальных строительных блоков материи. Однако, до сих пор ученые не могли использовать потенциально огромные усиления интенсивности некоторых атомных антенн в твердых материалах из-за взаимодействия атомов с окружающей средой.
Команда ученых использовала центры вакансий германия в алмазах для создания оптического усиления энергии на шесть порядков, что является режимом, трудно достижимым с помощью традиционных структур антенн. Это миллионное усиление энергии создает, по словам автора статьи, "образцовый" оптический антенну и открывает новые области исследований.
Оптические антенны создают колеблющийся электронный диполь при возбуждении на резонансе. В твердых телах атомы подвергаются воздействию окружающей среды, что нарушает когерентность сигнала. Центры цвета, такие как вакансии германия в алмазах, позволяют преодолеть это ограничение.
Новый подход к атомным антеннам открывает новые возможности для фундаментальных исследований. "Это не только прорыв в технологии, но и прорыв в фундаментальной физике," - сказал соавтор статьи Зикси Ли.
Новый метод предлагает не только более мощный сигнал, но и другие преимущества, такие как меньшая потребность в энергии и меньшее рассеяние энергии. Это может привести к созданию новых устройств и помочь в понимании, как работает вселенная.
Атомные оптические антенны в твердых телах представляют собой мощный инструмент для фундаментальных исследований и прикладных технологий. Новый подход к созданию таких антенн открывает новые возможности для научных открытий и инноваций.
Источник:
DOI: 10.1038/s41566-024-01456-5
-------------------------------------
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте лайк или напишите комментарий, а также подписывайтесь на наши страницы на других площадках, в том числе на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!
