Наши сделали американский нанолазер

Наука и технологии
Москва, 24.08.2009
«Эксперт» №32 (669)
В Соединенных Штатах создан новый уникальный прибор — нанолазер на поверхностных плазмонах. Важнейшее участие в его разработке приняли ученые — выходцы из бывшего Советского Союза и России

Ученые — разработчики одного из самых перспективных направлений современных нанотехнологических исследований, нанофотоники, создали важнейшее устройство, которое может стать основным компонентом будущих оптических компьютеров.

Интернациональная команда физиков-экспериментаторов из трех американских университетов, Пардью, Норфолка и Корнелла, впервые продемонстрировала рабочий прототип нанолазера — самого маленького в истории генератора светового излучения, диаметр рабочей поверхности которого всего 44 нм. Это уникальное устройство называют также спазером или спейзером (от английской аббревиатуры SPASER — Surface Plasmon Amplification by Simulated Emission of Radiation), поскольку оно создает специфическую форму излучения — мощный волновой поток, стимулированный так называемыми поверхностными плазмонами (surface plasmons).

Краткий отчет о полученных исследователями результатах был представлен в онлайн-выпуске журнала Nature от 16 августа сего года. Среди ведущих авторов отчета, координировавших проект, два выходца из России — профессор Университета Пардью (штат Индиана) Владимир Шалаев и профессор Норфолкского университета (штат Виржиния) Михаил Ногинов. Владимир Шалаев - выпускник Красноярского государственного университета, в 1983 году защитил там же кандидатскую диссертацию и затем до 1990 года работал в красноярском Институте физики им. Л. В. Киренского. Михаил Ногинов окончил в 1985 году Московский физико-технологический институт (МФТИ) и стал кандидатом физматнаук в Институте общей физики им. А. М. Прохорова (ИОФ РАН).

Активное участие в проекте принимал еще один выпускник МФТИ (кандидатская диссертация 1995 года), Евгений Нариманов, тоже перебравшийся в Университет Пардью, а в костяк исследовательской команды Владимира Шалаева в этом университете входят Владимир Драчев и Александр Кильдишев.

Удивительные квазичастицы

Поверхностные плазмоны, изюминка разработанного обосновавшимися в Соединенных Штатах физиками нанолазера, — особая форма плазмонов, квазичастиц-квантов плазменных колебаний (как по аналогии фотон и фонон являются квантами световой и звуковой волн). Эти квазичастицы (волны электронной плотности) возникают в твердых телах или вблизи их поверхности в результате коллективных колебаний электронов проводимости относительно ионов. В свою очередь, поверхностные плазмоны — это кванты колебаний плотности свободных электронов металла, распространяющиеся только вдоль его границы с диэлектриком.

В разнообразных физических экспериментах, проводимых с начала 80-х годов прошлого века, поверхностные плазмоны возбуждали при помощи направленного к поверхности металла лазерного луча. В результате многочисленных проб и ошибок ученые установили, что при определенных условиях (точно подобранном угле лазера, варьировании толщины, химического состава соприкасающихся поверхностей и проч.) плазмонные волны могут колебаться с той же частотой, что и внешние электромагнитные. При этом у обычных световых волн эффективная длина ограничена дифракционным пред

У партнеров

    «Эксперт»
    №32 (669) 24 августа 2009
    N32 (669) 24 августа
    Содержание:
    Технократическое самоубийство

    Катастрофа на Саяно-Шушенской ГЭС со всей очевидностью показала, что когда-то лучшая в мире советская энергетическая система себя исчерпала, а техническая политика постсоветского руководства отрасли оказалась несостоятельной

    На улице Правды
    Реклама