09:08, 3 Сентября 20
Электроэнергетическая Россия
Ученые превратили фотонную струю в крючок методом динамического искривления
 Ученые Томского политехнического университета вместе с зарубежными коллегами нашли простой способ динамически искривлять фотонную струю, превращая ее в фотонный крючок.
Метод представлен в статье, опубликованной в журнале Optics Letters (IF: 3, 866; Q1). По словам авторов, обнаруженный эффект расширит потенциал применения фотонных струй и крючков, например, при манипулировании отдельными частицами в медико-биологических исследованиях или оптической литографии при создании микросхем.
Эффект фотонной струи был открыт в начале 2000-х годов. Струя представляет собой электромагнитную волну, сфокусированную у поверхности микросферы из кварцевого стекла, которая сама находится в фокусе линзы. У этой струи характерный поперечный размер — меньше дифракционного предела. Именно эта особенность сделала фотонную струю интересной для ученых. В результате на основе эффекта фотонной струи в 2011 году был предложен оптический микроскоп нового поколения — наноскоп. Он преодолел ограничения традиционных оптических микроскопов с их максимальным разрешением в 200 нанометров и позволил рассмотреть объекты размером в 50 нанометров.
В 2015 году ученые ТПУ предложили новый тип искривленного светового луча на основе фотонной струи — фотонный крючок. Получать такой луч значительно проще, чем известные аналоги. Для получения фотонного крючка нужна лишь микрочастица определенной формы. Свет проходит через нее и искривляется. Фотонный крючок, например, позволяет перемещать наночастицы под действием давления света, огибать барьер, переносить их через него. Это делает его перспективным инструментом для биологии, медицины, создания новых материалов, где необходимо управлять клетками.
«Для получения фотонной струи и фотонного крючка используются микрочастицы из диэлектрического материала, например, стекла. До сих пор считалось, что для этого нужны частицы разной формы. Для фотонной струи симметричные, для крючка — несимметричные. Однако оказалось, что это совсем не так. Мы провели моделирование и ряд экспериментов, которые показали, что в обоих случаях можно использовать симметричные частицы. Для этого мы частично перекрыли частицу экраном из металла. Экран микроразмера может быть из любого металла, но в экспериментах мы использовали алюминий», — говорит руководитель проекта, профессор отделения электронной инженерии ТПУ Игорь Минин.
Если нужно сформировать фотонную струю, частица облучается полностью. А если необходим искривленный фотонный крючок, экран частично перекрывает ее.
«Тогда мы используем несимметричный волновой фронт при симметричной частице. Это расширяет возможности для использования фотонной струи и крючка. Например, их можно будет использовать в одном устройстве в зависимости от задач. Например, с помощью фотонной струи можно притягивать наночастицы, как бы захватывать их, а если подставить экран, то луч искривится, и частицы можно будет переместить», — поясняет ученый.
Также возможной областью применения может стать процесс литографии при производстве микросхем. Литография — это технология, используемая для нанесения рисунка будущей микросхемы с помощью лазера.
«Наносить рисунок можно прямым лучом, а можно искривленным. Для этого нужно менять частицу, с помощью которой идет фокусировка. А металлический экран позволит этого не делать, — говорит Игорь Минин. — Микроразмерный металлический экран — крайне простое решение, и в конечных устройствах, где используется эффект фотонной струи или крючка, его применение не приведет к существенному усложнению всей конструкции».
Исследование проводится в сотрудничестве с учеными из Национального университета Ян-Мин (Тайвань), Университета Бен-Гуриона в Негеве (Израиль). Оно поддержано грантами Российского фонда фундаментальных исследований, а также в рамках программы повышения конкурентоспособности ТПУ.
Графика: концепция динамического формирования фотонного крючка
Все новости за сегодня (51)
14:08, 18 Марта 26
 На Ленинградской АЭС армируют фундамент здания турбины энергоблока №3
дальше..
|
 |
14:04, 18 Марта 26
 «Росэнергоатом» и «Титан-2» заключили договор о сооружении инновационных блоков Кольской АЭС-2
дальше..
|
|
13:55, 18 Марта 26
 «Мордовэнерго» обновило Центр управления сетями
дальше..
|
|
13:43, 18 Марта 26
 В рамках акции «Сад Памяти» высадят 27 миллионов деревьев
дальше..
|
|
12:15, 18 Марта 26
 В музее «Атом» при поддержке «Росатома» пройдет международный фестиваль «Мультфильмы о будущем»
дальше..
|
|
12:13, 18 Марта 26
 «Росатом» до 2042 года построит 38 энергоблоков АЭС суммарной мощностью 29,3 ГВт
дальше..
|
|
12:07, 18 Марта 26
 Намибия поэтапно увеличит добычу урана в горизонте более 25 лет
дальше..
|
|
11:44, 18 Марта 26
 В 2025 году группа «Интер РАО» обеспечила более 10% выработки электроэнергии в России
дальше..
|
|
11:39, 18 Марта 26
 «Росэнергоатом» планирует трудоустроить около 20 000 выпускников вузов до 2035 года
дальше..
|
|
11:30, 18 Марта 26
 Персонал Смоленской АЭС подтвердил готовность к оперативному реагированию
дальше..
|
|
11:23, 18 Марта 26
 Столичное предприятие разработало новый вид полимерных труб для защиты кабельных линий
дальше..
|
|
11:19, 18 Марта 26
 Ростех досрочно поставил в аэропорт Нарьян-Мара новейший радиолокатор
дальше..
|
|
11:04, 18 Марта 26
 Новые подходы к водоподготовке: ВТИ актуализирует стандарт по применению ионитов на ТЭС
дальше..
|
|
10:54, 18 Марта 26
 «ТЭК СПб» заменил участок тепломагистрали в Приморском районе Санкт-Петербурга
дальше..
|
|
10:39, 18 Марта 26
 В МЭИ создали мембрану для получения водорода электролизом воды
дальше..
|
|
10:37, 18 Марта 26
 «Читаэнерго» выявило в Забайкалье около 5 тысяч опор ЛЭП с незаконными подвесами оптоволокна
дальше..
|
|
10:32, 18 Марта 26
 Спасатели «Екатеринбурггаза» прошли переаттестацию
дальше..
|
|
10:28, 18 Марта 26
 «Уралэнергосбыт» открыл вторую быструю зарядную станцию для электромобилей в Челябинске
дальше..
|
|
10:25, 18 Марта 26
 Золоторудное месторождение Сухой Лог в Приангарье получило 15 МВт мощности
дальше..
|
|
06:46, 18 Марта 26
 «Мосгаз» заменил более 150 запорных устройств на газопроводах Москвы в 2025 году
дальше..
|
|
06:43, 18 Марта 26
 «Мособлэнерго» отремонтировало кабельную ЛЭП в г. Куровское
дальше..
|
|
06:38, 18 Марта 26
 «QazaqGaz Aimaq» подключил к сетевому газу часть района «Соцгород» в Темиртау
дальше..
|
|
06:38, 18 Марта 26
 «Россети Новосибирск» обновили 20 трансформаторных подстанций сначала 2026 года
дальше..
|
|
06:33, 18 Марта 26
 Утвержден профессиональный стандарт для специалистов по управлению данными
дальше..
|
|
05:33, 18 Марта 26
 Научное оборудование для исследовательских станций синхротрона СКИФ готово на 100%
дальше..
|
|
05:28, 18 Марта 26
 МЭС Центра установили новые железобетонные опоры на ЛЭП 220 кВ в Калужской области
дальше..
|
|
05:20, 18 Марта 26
 Российские ученые улучшили свойства теплообменников с помощью новой формы выемок
дальше..
|
|
05:15, 18 Марта 26
 РусГидро объединило архивы инженерной документации в единую цифровую систему
дальше..
|
|
05:10, 18 Марта 26
 На Ямале отметили День оленевода
дальше..
|
|
05:05, 18 Марта 26
 МАДИ представил методику внедрения электробусов в арктических городах
дальше..
|
|
04:58, 18 Марта 26
 В Свердловской области подключена к электросети подстанция «Сфера»
дальше..
|
|
04:53, 18 Марта 26
 «Высокоточные комплексы» представили разработки для авиаотрасли на международном салоне «Архимед-2026»
дальше..
|
|
04:48, 18 Марта 26
 Выработка Богучанской ГЭС превысила 200 миллиардов киловатт-часов
дальше..
|
|
04:33, 18 Марта 26
 Сибирская генерирующая компания в 2026 году заменит в Бийске 11 км теплосетей
дальше..
|
|
04:27, 18 Марта 26
 В районе Угличского и Рыбинского гидроузлов началось половодье
дальше..
|
|
04:18, 18 Марта 26
 Стерлитамакская ТЭЦ реализовала проект по программе модернизации тепловой генерации
дальше..
|
|
04:13, 18 Марта 26
 На самарском предприятии ОДК стартовал чемпионат для юных инженеров
дальше..
|
|
04:07, 18 Марта 26
 Численность персонала на стройплощадке Смоленской АЭС-2 вырастет до 1000 человек к лету 2026 года
дальше..
|
|
03:48, 18 Марта 26
 Весеннее половодье в Приморье ожидается в конце марта
дальше..
|
|
03:43, 18 Марта 26
 Удовлетворённость жителей Соснового Бора медицинскими услугами выросла до 75%
дальше..
|
|
03:37, 18 Марта 26
 Карельское РДУ – в числе призеров спартакиады трудовых коллективов Карелии
дальше..
|
|
03:30, 18 Марта 26
 «Роснефть» запатентовала инновационный способ оценки технологической эффективности разработки нефтегазовых месторождений
дальше..
|
|
03:25, 18 Марта 26
 «Севернефтегазпром» поддержал День оленевода в Красноселькупском районе ЯНАО
дальше..
|
|
03:19, 18 Марта 26
 «Орелэнерго» готовится к паводковому периоду
дальше..
|
|
03:07, 18 Марта 26
 «Парус электро» произвел оборудование для ветроэлектростанций общей мощностью 330 МВТ
дальше..
|
|
03:02, 18 Марта 26
 Новый стандарт инновации повысит эффективность грузоперевозок на Восточном полигоне
дальше..
|
|
02:48, 18 Марта 26
 Chevron и ExxonMobil остаются ключевыми партнерами Казахстана в реализации флагманских нефтегазовых проектов
дальше..
|
|
02:43, 18 Марта 26
 В Иране попала под обстрел территория АЭС «Бушер»
дальше..
|
|
02:38, 18 Марта 26
 В деревню Старополье Ленинградской области пришел сетевой газ
дальше..
|
|
02:33, 18 Марта 26
 «Россети» обеспечили мощностью крупнейшее месторождение бериллия в России
дальше..
|
|
02:26, 18 Марта 26
 Белоярская АЭС вывела энергоблок №4 в планово-предупредительный ремонт с элементами модернизации
дальше..
|
|
|
|
|
|
Сотрудник ЕВРАЗ НТМК Иван Стасов вошел в число лучших инженеров России