Календарь новостей

« Октябрь 2024 »
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
	1	2	3	4	5	6
7	8	9	10	11	12	13
14	15	16	17	18	19	20
21	22	23	24	25	26	27
28	29	30	31

Фотонные кристаллы с изменяемой структурой

Источник: roditi.com

Фотонными кристаллами называются материалы, состоящие из упорядоченных областей с разными значениями оптического преломления. Они могут применяться для создания современных лазеров, дисплеев, миниатюрных волноводов и различных фокусирующих сред. По мнению ученых, именно развитие производства таких материалов способно обеспечить устойчивый прогресс электронной отрасли. Но пока фотонные кристаллы обладают двумя существенными недостатками: длительный (и часто дорогостоящий) процесс получения и невозможность перестройки структуры в процессе использования. Российские ученые из Института общей физики им. А. М. Прохорова и их коллеги из МГТУ радиотехники, электроники и автоматики нашли способ преодолеть эти недостатки.

В качестве основы для формирования фотонных кристаллов были взяты сегнетоэлектрики. Эти вещества, как и диэлектрики, плохо проводят электрический ток. Но, в отличие от диэлектриков, сегнетоэлектрики обладают спонтанной поляризацией. Если к таким материалам приложить внешнее электрическое поле, направление векторов поляризации меняется. Причем при повышении температуры чувствительность вещества к управляющим электрическим полям повышается. После ряда экспериментов специалисты ИОФ разработали двухступенчатую методику получения сегнетоэлектрических фотонных кристаллов. На первом этапе производства материал облучается акустическими либо электромагнитными волнами. Интерференция волн приводит к образованию в пространстве сегнетоэлектрика своеобразной решетки, узлами которой являются точки с повышенной температурой. После этого к материалу прикладывается внешнее электрическое поле, которое меняет вектор поляризации в узловых областях.

На выходе получается образец с чередующимися участками с различной поляризацией. Эти области имеют различные показатели оптического преломления, то есть созданный материал способен выполнять функции фотонного кристалла. Временные затраты производства крайне малы, так как каждый этап (создания термической решетки и изменения векторов поляризации) длится не более десяти микросекунд. Кроме того, уже в процессе эксплуатации фотонного кристалла, его поляризационная структура может быть неоднократно изменена. Достаточно создать новую «температурную решетку» с другим периодом и приложить электрическое поле. По словам ученых, разработанная ими методика применима к целому ряду сегнетоэлектриков, в их числе — кристаллический титанилфосфат калия (KTiOPO₄) и ниобат лития (LiNbO₃, пример на картинке).

Подготовлено по материалам (источник): strf.ru
Дата: 24 февраля 2012
Другие новости, которые читают вместе с этой: Новый тип высокотемпературных фотонных кристаллов Биологическое решение компьютерных проблем Технология производства сверхчувствительных датчиков магнитного поля Новая технология производства керамики Кристаллы из наночастиц и ДНК Физики представили лазер с контролируемой поляризацией