Материалы портала «Научная Россия»

Российские физики выяснили, как сделать кристалл абсолютно прозрачным для света

Российские физики выяснили, как сделать кристалл абсолютно прозрачным для света
Обработка кристаллов сверхкороткими вспышками лазера позволит удешевить научные приборы и интернет-оборудование

Российские ученые выяснили, как сделать любой кристалл абсолютно прозрачным для света, обработав его сверхкороткими вспышками лазера, сообщает РИА Новости. Подобная технология позволит удешевить научные приборы и интернет-оборудование, пишут ученые в журнале Optical Materials Express.

"Наша технология дает возможность просветлять грани лазерных кристаллов, работающих в среднем инфракрасном диапазоне, что повысит их эффективность. Кроме того, она позволяет существенно снизить потери на отражение на поверхностях различных пластин, окон, торцов волоконных световодов и других оптических элементов", – объясняет Владимир Лазарев из МГТУ имени Баумана.

В последние годы ученые активно создают и изучают свойства так называемых метаматериалов – искусственных структур из множества мелких элементов, способных необычным образом взаимодействовать со светом или другими формами электромагнитного излучения. Метаматериалы, как сегодня считают физики, станут основой сверхбыстрых световых компьютеров будущего и других футуристичных гаджетов.

Строго говоря, метаматериалы не являются изобретением человека – похожие на них кристаллы и структуры встречаются на крыльях многих бабочек "металлической" окраски, на глазах и панцирях многих других насекомых и даже в знаменитых синих складках на мордах павианов-мандрилов.

К примеру, недавно ученые обнаружили, что крылья некоторых райских птиц покрыты уникальным "нанотехнологичным" оперением. Оно поглощает 99,95% света и выглядит более черным, чем любой другой природный темный материал на Земле. Это стало возможным благодаря особому рисунку из ямок и выступов на поверхности их перьев, препятствующих отражению света и его "побегу" в окружающую среду.

Как сообщает пресс-служба Российского научного фонда, российские ученые проделали нечто похожее с прозрачными кристаллами, заставив их не идеально поглощать свет, а полностью пропускать его, не формируя бликов или искажений.

Эти эксперименты Лазарев и его команда проводили на кристаллах из соединения кадмия, селена и серы, которые сегодня считаются одним из самых перспективных материалов для создания лазеров, работающих в средней части инфракрасного спектра. Физики из МГТУ решили усовершенствовать их и заставить пропускать через себя часть света в инфракрасном диапазоне.

Для этого они обстреляли его поверхность сверхкороткими вспышками обычного лазера, длящимися примерно миллионную долю наносекунды, и покрыли ее огромным числом миниатюрных ямок и холмов, чей диаметр составлял несколько сотен нанометров. Размеры и расстояние между этими структурами были подобраны таким образом, что кристалл перестал отражать инфракрасное излучение в той части спектра, в которой работает лазер.

Перебрав несколько методик "обстрела", ученые добились того, что их кристалл начал пропускать через себя фактически весь свет на некоторых оптимальных длинах волн, и примерно 97% в других регионах инфракрасного спектра.

Подобный подход, как отмечает Лазарев, позволит конструкторам лазеров, в том числе и его коллегам по МГТУ, отказаться от использования различных антибликовых пленок, которые сегодня применяются для защиты различных оптических устройств от переотражений. Это одновременно удешевит и позволит ученым сделать их более мощными, не опасаясь того, что их луч повредит покрытие.

Иллюстрация: © Ed Scholes, https://ria.ru/20180109/1512311684.html?in=t

Источник: ria.ru

прозрачность кристаллов

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.