Aurretik gurea erakutsi genuen ΠΈ . Gaur ITMO Unibertsitateko Fisika eta Teknologia Fakultateko laborategi optikora begiratu dezakezu.
Irudian: XNUMXD nanolitografia
Dimentsio Beheko Material Kuantikoen Laborategia Nanofotonika eta Metamaterialen Ikerketa Zentroarena da () oinarrian .
Bertako langileak arduratuta daude propietateak : plasmoiak, kitzitoiak eta polaritoiak. Azterketa horiei esker, ordenagailu optiko eta kuantiko osoak sortzea ahalbidetuko da. Laborategia hainbat lan-eremutan banatzen da, dimentsio baxuko material kuantikoekin lan-etapa guztiak hartzen dituztenak: laginak prestatzea, haien fabrikazioa, karakterizazioa eta azterketa optikoak.
Lehenengo zona laginak prestatzeko beharrezkoa den guztiaz hornituta dago .
Ultrasoinu-garbigailu bat instalatzen da horiek garbitzeko, eta alkoholekin lan segurua bermatzeko, ihes-kanpai indartsu bat dago hornituta. Ikerketarako material batzuk Finlandiako, Singapurreko eta Danimarkako laborategi kideek hornitzen dizkigute.
Laginak esterilizatzeko, BINDER FD Classic.Line lehortzeko armairu bat instalatzen da gelan. Barneko berogailuek 10 eta 300 Β°C arteko tenperatura mantentzen dute. USB interfaze bat du esperimentuan zehar etengabeko tenperatura kontrolatzeko.
Laborategiko langileek ganbera hori ere erabiltzen dute laginen estres-probak eta zahartze-probak egiteko. Horrelako esperimentuak beharrezkoak dira materialak eta gailuak baldintza jakin batzuetan nola jokatzen duten ulertzeko: estandarra eta muturrekoa.
Ondoko gelan hiru dimentsioko nanolitografia instalatzen da. Hainbat ehunka nanometroko hiru dimentsioko egiturak fabrikatzeko aukera ematen du.
Bere funtzionamenduaren printzipioa bi fotoiaren polimerizazioaren fenomenoan oinarritzen da. Funtsean, polimero likido batetik objektu bati forma emateko laserrak erabiltzen dituen 3D inprimagailu bat da. Polimeroa laser izpia bideratzen den puntuan bakarrik gogortzen da.
Irudian: XNUMXD nanolitografia
Prozesadoreak sortzeko eta materialen geruza meheekin lan egiteko erabiltzen diren litografia teknika estandarrak ez bezala, bi fotoiaren polimerizazioak hiru dimentsioko egitura konplexuak sortzea ahalbidetzen du. Adibidez, honela:
Laborategiko hurrengo gela esperimentu optikoetarako erabiltzen da.
Mahai optiko handi bat dago ia hamar metro luze, instalazio ugariz betea. Instalazio bakoitzaren elementu nagusiak erradiazio-iturriak (laserrak eta lanparak), espektrometroak eta mikroskopioak dira. Mikroskopioetako batek hiru kanal optiko ditu aldi berean: goikoa, albokoa eta behekoa.
Transmisio eta islapen espektroak ez ezik, sakabanaketa ere neurtzeko erabil daiteke. Azken hauek nanoobjektuei buruzko informazio oso aberatsa eskaintzen dute, adibidez, nanoantenen ezaugarri espektraleak eta erradiazio-ereduak.
Argazkian: argia sakabanatzearen eragina silizio partikulen gainean
Ekipamendu guztiak bibrazioak kentzeko sistema bakarra duen mahai baten gainean daude. Edozein laserren erradiazioa edozein sistema optiko eta mikroskopiotara bidal daiteke ispilu gutxi batzuk erabiliz eta ikerketak jarraitu daitezke.
Oso espektro estua duen uhin etengabeko gas laser batek esperimentuak egiteko aukera ematen du . Laser izpia laginaren gainazalean zentratzen da, eta sakabanatutako argiaren espektroa espektrometro batek erregistratzen du.
Argiaren dispertsio ez-elastikoari dagozkion lerro estuak (uhin-luzera aldaketarekin) ikusten dira espektroetan. Tontor hauek laginaren kristal-egiturari buruzko informazioa ematen dute, eta batzuetan baita banakako molekulen konfigurazioari buruzkoa ere.
Gelan femtosegundoko laser bat ere instalatuta dago. Laser erradiazio-pultsu oso laburrak (100 femtosegundo - segundo baten hamar bilioiren bat) sortzeko gai da, potentzia izugarriarekin. Ondorioz, efektu optiko ez-linealak aztertzeko aukera dugu: maiztasun bikoiztuen sorrera eta baldintza naturaletan lortu ezin diren oinarrizko beste fenomeno batzuk.
Gure kriostatoa ere laborategian dago. Iturri multzo berarekin neurketa optikoak ahalbidetzen ditu, baina tenperatura baxuetan - zazpi Kelvin arte, hau da, gutxi gorabehera -266 Β°C-ren berdina.
Baldintza horietan, zenbait fenomeno berezi ikus daitezke, bereziki, argiaren eta materiaren arteko akoplamendu sendoaren erregimena, fotoi batek eta kitzitoiak (elektroi-zulo bikotea) partikula bakarra osatzen dutenean - kitzitoi-polaritoia. Polaritonek itxaropen handia dute konputazio kuantikoaren eta efektu ez-lineal indartsuak dituzten gailuen alorretan.
Argazkian: INTEGRA zunda mikroskopioa
Laborategiko azken gelan gure diagnostiko tresnak jarri genituen - ΠΈ . Lehenengoak bereizmen espazial handiko objektu baten gainazaleko irudia lortzeko eta material bakoitzaren gainazaleko geruzen konposizioa, egitura eta bestelako propietateak aztertzeko aukera ematen du. Horretarako, tentsio altuko elektroi-sorta enfokatu batekin miatzen ditu.
Mikroskopio-zunda-mikroskopio batek gauza bera egiten du laginaren gainazala miatzen duen zunda bat erabiliz. Kasu honetan, laginaren gainazaleko "paisaiari" eta bertako propietateei buruzko informazioa aldi berean lor daiteke, adibidez, potentzial elektrikoa eta magnetizazioa.
Irudian: S50 EDAX eskaneatzeko mikroskopio elektronikoa
Tresna hauek laginak ezaugarritzen laguntzen digute azterketa optiko gehiago egiteko.
Proiektuak eta planak
Laborategiko proiektu nagusietako bat dago lotuta Argiaren eta materiaren egoera hibridoak material kuantikoetan βlehen aipatu ditugun esziton-polaritonakβ. Errusiar Federazioko Hezkuntza eta Zientzia Ministerioaren mega-beka bat gai honi eskainita dago. Proiektua Sheffield-eko Unibertsitateko Maurice Shkolnik zientzialari nagusiak zuzentzen du. Proiektuaren lan esperimentala Anton Samusev-ek egiten du, eta zati teorikoa Ivan Shelykh Fisika eta Teknologia Fakultateko irakasleak zuzentzen du.
Laborategiko langileak solitonoiak erabiliz informazioa transmititzeko moduak ere aztertzen ari dira. Solitoiak dispertsioaren eraginik ez duten olatuak dira. Horri esker, solitonak erabiliz transmititzen diren seinaleak ez dira βhedatzenβ hedatzen diren heinean, eta horrek ahalbidetzen du transmisioaren abiadura eta tartea handitzea.
2018 hasieran, gure Unibertsitateko zientzialariek eta Vladimir-eko unibertsitateko lankideek egoera solidoko terahertz laser baten eredua. Garapenaren berezitasuna da terahertz erradiazioa ez dela "atzeratzen" egurrez, plastikoz eta zeramikaz egindako objektuek. Propietate horri esker, laserra bidaiarien eta ekipajeen ikuskapen guneetan erabiliko da metalezko objektuak azkar bilatzeko. Aplikatzeko beste eremu bat antzinako arte objektuen zaharberritzea da. Sistema optikoak pintura edo zeramikazko geruzen azpian ezkutatuta dauden irudiak lortzen lagunduko du.
Gure asmoa da laborategia ekipamendu berriez hornitzea ikerketa konplexuagoak egiteko. Adibidez, erosi sintonizagarria den femtosegundoko laser bat, eta horrek nabarmen zabalduko du aztertzen ari diren materialen aukera. Horrekin lotutako zereginetan lagunduko du Chip kuantikoak hurrengo belaunaldiko sistema informatikoetarako.
ITMO Unibertsitateak nola funtzionatzen duen eta nola bizi den:
Iturria: www.habr.com