Мы будем рады, если вы поддержите портал



Вконтакте Одноклассники Твиттер Фейсбук

красный зелёный голубой

Физики впервые увидели «отрицательное» преломление электронов

Физики впервые увидели «отрицательное» преломление электронов
ПОЛНЫЙ АНТИПАРАЗИТАРНЫЙ КОМПЛЕКТ (НА 10 ДНЕЙ ЧИСТКИ). ЛИМОННО ЭВКАЛИПТОВАЯ ЧИСТКА

Физики из США и Японии впервые напрямую «увидели» преломление электронов подотрицательными углами — явление, аналогичное поведению света в средах сотрицательным коэффициентом преломления. Необычный физический эффект наблюдалсяв графене, слое графита толщиной в один атом. По словам ученых, с его помощьюможно добиться создания «электронных линз» на чипе, которые помогут сделатьминиатюрными электронные микроскопы. Исследование опубликованов журнале Science, кратко о нем сообщаетпресс-релиз Университета Колумбии.

Когда волны (например, света) пересекают границу двух сред, происходитявление преломления. Оно связано с тем, что скорость распространения волн вразных средах отличается — это изменяет направление луча света. Подобное изменениескоростей описывается с помощью показателей преломления — соотношений междускоростью света в среде и вакууме. Угол, под которым преломляется луч света,определяется из отношения показателей преломления.

Около полувека назад советский физик Виктор Веселаго описал оптическиесвойства среды, у которой показатель преломления был бы отрицательным. Этаработа была чисто теоретической и предсказывала необычные свойства у такихобъектов. Например, плоская пластинка из такого материала могла сфокусироватьсвет, испущенный точечным источником. Позднее оказалось, что создать материалыс отрицательным коэффициентом преломления сложно, но возможно.

Однако волновой природой обладают не только фотоны — кванты света. Точнотак же, благодаря корпускулярно-волновому дуализму, могут вести себя электроны. Такуюих природу можно увидеть, например, в двумерном электронном газе — ситуации,когда электроны могут свободно перемещаться внутри плоскости. При этом частицыдвигаются по прямолинейным траекториям, не рассеиваясь — такое движениеназывается баллистическим.

Через два года другая группа физиков из Южной Кореи впервые разработалаустройство, подобное линзе Веселаго. Ученые нашли косвенные свидетельствафокусировки электронов — эффект был слабым. Новая работа американских физиковвпервые позволила надежно зафиксировать отрицательное преломление электронов идаже измерить соотношение между углами падения и отражения. Ключевым, попризнанию авторов, стало теоретическое моделирование, проведенное по мотивамкорейской работы, и разработка нового устройства.

Среди прочего, авторы выяснили, почему фокусировку в линзе Веселаго тактрудно наблюдать. Оказалось, что большая доля электронов отражается от границы,если ее ширина превышает определенную критическую величину. Физики оценили ее впять нанометров. Как отмечают ученые, новая разработка может лечь в основу электронно-оптических устройств, работающих при комнатной температуре.

Оптические среды с отрицательным показателем преломления интересны не только самим фактом фокусировки света, но и разрешающей способностью получаемых линз. Для классических оптических приборов разрешение ограничено длиной волны света — из-за этого оптические микроскопы не позволяют наблюдать детали объектов размером менее 100 нанометров. Линзы Веселаго позволяют обойти этот предел. Также для этих целей используют устройства из метаматериалов, способные преобразовывать эванесцентные волны света (экспоненциально затухающие с удалением от волновода) в распространяющиеся. В прошлом году физики из Университета Буффало создали веерообразную гиперлинзу, действующую по такому принципу, разрешение которой превзошло дифракционный предел.

Владимир Королёв

N+1

Поставьте оценку:
Рейтинг 0 (Проголосовало: 0)

ОЗДОРОВЛЕНИЕ И ДОХОД С КОРПОРАЦИЕЙ "СИБИРСКОЕ ЗДОРОВЬЕ"

Понравилось? Поделитесь с друзьями через кнопки социальных сетей!

Добавить страницу в закладки

0
22:24
51
Популярные видео каналы