Токио университетінің физиктері жарықты вертушка етіп шашырататын 13-жақты «эйнштейн» кристалын жасады
Материал бірнеше дереккөз негізінде жасанды интеллектпен дайындалды — түпнұсқаларға сілтемелер төменде.
Токио университетінің физиктері 13-жақты «шляпа» тақтайшасы негізінде фотонды кристалл жасады. Бұл фигура жазықтықты шексіз әрі қайталанбайтын өрнекпен жабады. Nature Communications журналында жарияланған мақалаға сәйкес, кристалл лазер сәулесін поляризация бағытына қарай өзгеретін айналмалы өрнек түрінде шашыратады. Наноқұрылым кремний нитриді үлдірінде радиусы 100 нм болатын жүздеген мың тесік штрихтеу арқылы жасалған.
«Шляпа» тақтайшасының шығу тегі
Математиктер ондаған жылдар бойы бетті апериодты өрнекпен жабуға қабілетті жалғыз фигура — «эйнштейнді» іздеді. 1970-жылдары Роджер Пенроуз екі фигураның көмегімен бұл мүмкін екенін көрсетті, бірақ бір фигурамен шешу мүмкін болмады. 2023 жылы геометрия әуесқойы Дэвид Смит 13-жақты көпбұрышты тапты, ол «шляпа» тақтайшасы деп аталып, эйнштейн мәселесін шешті. Тақтайша апериодты тәртіптің арқасында жазықтықты қайталанбайтын фрагменттерсіз шексіз жабады.
Кристаллды дайындау
Токио университетінің эксперименталды физигі Юто Моритаке «шляпа» тақтайшасы туралы 2024 жылы ғылыми-көпшілік кітаптан біліп, оны фотонды кристаллда қолдануды ұйғарды. Электронды-сәулелік литография және штрихтеу әдісімен оның тобы кремний нитриді үлдірінде радиусы 100 нм болатын жүздеген мың тесік жасады. Тесіктер ені шамамен жарты миллиметр болатын чипте тақтайшаның апериодты өрнегін қайталады. Кремний нитриді компьютерлік чиптерде кеңінен қолданылып, берік негіз береді.
Жарық шашырату эксперименті
Зерттеушілер лазерді чипке бағыттағанда, жарық вертушка пішініндегі жарқын нүктелер өрнегіне — брэгг шыңдары деп аталатын — дифракцияланды. Нүктелер сәуленің түсу нүктесіне қарамастан орнында қалды, бұл алыс апериодты тәртіпті растады. Дифракциялық сурет лазердің дөңгелек поляризациясына да тәуелді болды: сағат тілі бойынша айналу сағат тіліне қарсы айналғаннан басқаша өрнек берді. Моритаке алдымен құбылысты смартфонда ұзақ экспозиция режимінде түсіріп, содан кейін камералармен дәл өлшемдер жүргізді. Қазір Моритаке тобы құрылымды сәулені басқару немесе оптикалық зондтау үшін бейімдеу мүмкіндігін зерттеуде.
Бұдан әрі
Моритаке тобы қазір құрылымды сәулені басқару немесе оптикалық зондтау үшін бейімдеу мүмкіндігін зерттеуде. Апериодты фотонды кристаллдың практикалық құрылғыларда кәдімгі периодты кристалдардан асып түсе алатыны белгісіз.
1 дереккөз
Токио университетінің физиктері жарықты вертушка етіп шашырататын 13-жақты «эйнштейн» кристалын жасады
