ដំណើរកំសាន្តរូបថត៖ អ្វីដែលពួកគេធ្វើនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍នៃសម្ភារៈ quantum នៅសាកលវិទ្យាល័យ ITMO

ពីមុនយើងបានបង្ហាញរបស់យើង។ fablab и មន្ទីរពិសោធន៍នៃប្រព័ន្ធ cyberphysical. ថ្ងៃនេះអ្នកអាចមើលបន្ទប់ពិសោធន៍អុបទិកនៃមហាវិទ្យាល័យរូបវិទ្យានិងបច្ចេកវិទ្យានៃសាកលវិទ្យាល័យ ITMO ។

រូបភាព៖ 3D nanolithograph

មន្ទីរពិសោធន៍នៃវត្ថុធាតុ Quantum វិមាត្រទាប ជាកម្មសិទ្ធិរបស់មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវសម្រាប់ Nanophotonics និង Metamaterials (មេតាឡាប) នៅលើមូលដ្ឋាន មហាវិទ្យាល័យរូបវិទ្យា និងបច្ចេកវិទ្យា.

និយោជិតរបស់ខ្លួនត្រូវបានចូលរួម សិក្សា លក្ខណៈសម្បត្តិ quasiparticles៖ plasmons, excitons និង polaritons ។ ការសិក្សាទាំងនេះនឹងធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើតកុំព្យូទ័រអុបទិក និង quantum ពេញលេញ។ មន្ទីរពិសោធន៍ត្រូវបានបែងចែកទៅជាផ្នែកការងារជាច្រើនដែលគ្របដណ្តប់គ្រប់ដំណាក់កាលនៃការងារជាមួយនឹងសម្ភារៈ quantum វិមាត្រទាប៖ ការរៀបចំគំរូ ការប្រឌិតរបស់ពួកគេ លក្ខណៈ និងការសិក្សាអុបទិក។

តំបន់ទីមួយត្រូវបានបំពាក់ដោយអ្វីគ្រប់យ៉ាងដែលចាំបាច់សម្រាប់ការរៀបចំគំរូ វត្ថុធាតុ.

ដើម្បីសម្អាតពួកវា ឧបករណ៍សម្អាតអ៊ុលត្រាសោនត្រូវបានដំឡើង ហើយដើម្បីធានាបាននូវការងារប្រកបដោយសុវត្ថិភាពជាមួយនឹងជាតិអាល់កុល ក្រណាត់ផ្សែងដ៏មានឥទ្ធិពលត្រូវបានបំពាក់នៅទីនេះ។ សម្ភារៈស្រាវជ្រាវមួយចំនួនត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ដល់ពួកយើងដោយមន្ទីរពិសោធន៍ដៃគូនៅប្រទេសហ្វាំងឡង់ សិង្ហបុរី និងដាណឺម៉ាក។

ដើម្បីក្រៀវសំណាក ទូសម្ងួត BINDER FD Classic.Line ត្រូវបានដំឡើងនៅក្នុងបន្ទប់។ ធាតុកំដៅនៅខាងក្នុងវារក្សាសីតុណ្ហភាពពី 10 ទៅ 300 អង្សាសេ។ វាមានចំណុចប្រទាក់ USB សម្រាប់ការត្រួតពិនិត្យសីតុណ្ហភាពជាបន្តបន្ទាប់ក្នុងអំឡុងពេលពិសោធន៍។

បុគ្គលិកមន្ទីរពិសោធន៍ក៏ប្រើអង្គជំនុំជម្រះនេះ ដើម្បីធ្វើតេស្តភាពតានតឹង និងការធ្វើតេស្តភាពចាស់លើគំរូផងដែរ។ ការពិសោធន៍បែបនេះគឺចាំបាច់ដើម្បីយល់ពីរបៀបដែលសម្ភារៈ និងឧបករណ៍មានឥរិយាបទនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់៖ ស្តង់ដារ និងខ្លាំង។

ណាណូលីថូក្រាហ្វបីវិមាត្រត្រូវបានដំឡើងនៅក្នុងបន្ទប់បន្ទាប់។ វាអនុញ្ញាតឱ្យបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធបីវិមាត្រជាច្រើនរយណាណូម៉ែត្រ។

គោលការណ៍នៃប្រតិបត្តិការរបស់វាគឺផ្អែកលើបាតុភូតនៃវត្ថុធាតុ polymerization ពីរ។ សំខាន់ វាជាម៉ាស៊ីនបោះពុម្ព 3D ដែលប្រើឡាស៊ែរ ដើម្បីបង្កើតវត្ថុពីវត្ថុធាតុ polymer រាវ។ វត្ថុធាតុ polymer រឹងតែនៅចំណុចដែលកាំរស្មីឡាស៊ែរផ្តោត។

រូបភាព៖ 3D nanolithograph

មិនដូចបច្ចេកទេស lithography ស្តង់ដារដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើត processors និងធ្វើការជាមួយស្រទាប់ស្តើងនៃវត្ថុធាតុ polymerization ពីរ photon អនុញ្ញាតឱ្យបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធបីវិមាត្រស្មុគស្មាញ។ ឧទាហរណ៍ដូចនេះ៖

បន្ទប់បន្ទាប់នៃមន្ទីរពិសោធន៍ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការពិសោធន៍អុបទិក។

មានតុអុបទិកដ៏ធំមួយដែលមានប្រវែងជិតដប់ម៉ែត្រដែលពោរពេញទៅដោយការដំឡើងជាច្រើន។ ធាតុសំខាន់នៃការដំឡើងនីមួយៗគឺប្រភពវិទ្យុសកម្ម (ឡាស៊ែរ និងចង្កៀង) វិសាលគម និងមីក្រូទស្សន៍។ មីក្រូទស្សន៍មួយមានបណ្តាញអុបទិកបីក្នុងពេលតែមួយ - ខាងលើ ចំហៀង និងខាងក្រោម។

វាអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីវាស់មិនត្រឹមតែវិសាលគមបញ្ជូននិងការឆ្លុះបញ្ចាំងប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងការខ្ចាត់ខ្ចាយផងដែរ។ ក្រោយមកទៀតផ្តល់នូវព័ត៌មានដ៏សម្បូរបែបអំពីវត្ថុណាណូ ឧទាហរណ៍ លក្ខណៈវិសាលគម និងគំរូវិទ្យុសកម្មនៃណាណូអង់តែន។

នៅក្នុងរូបថត៖ ឥទ្ធិពលនៃការខ្ចាត់ខ្ចាយពន្លឺលើភាគល្អិតស៊ីលីកុន

ឧបករណ៍ទាំងអស់មានទីតាំងនៅលើតុដែលមានប្រព័ន្ធទប់ស្កាត់រំញ័រតែមួយ។ វិទ្យុសកម្មនៃឡាស៊ែរណាមួយអាចត្រូវបានបញ្ជូនទៅកាន់ប្រព័ន្ធអុបទិក និងមីក្រូទស្សន៍ដោយប្រើតែកញ្ចក់មួយចំនួន ហើយការស្រាវជ្រាវអាចបន្តបាន។

ឡាស៊ែរឧស្ម័នរលកបន្តដែលមានវិសាលគមតូចចង្អៀតធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើការពិសោធន៍លើ រ៉ាម៉ាន spectroscopy. កាំរស្មីឡាស៊ែរត្រូវបានផ្តោតទៅលើផ្ទៃនៃគំរូ ហើយវិសាលគមនៃពន្លឺដែលខ្ចាត់ខ្ចាយត្រូវបានកត់ត្រាដោយវិសាលគម។

បន្ទាត់តូចចង្អៀតដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងការខ្ចាត់ខ្ចាយនៃពន្លឺដែលមិនចេះរីងស្ងួត (ជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរនៃប្រវែងរលក) ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងវិសាលគម។ កំពូលទាំងនេះផ្តល់ព័ត៌មានអំពីរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់នៃគំរូ ហើយជួនកាលសូម្បីតែអំពីការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុលនីមួយៗ។

ក៏មានការដំឡើងឡាស៊ែរ femtosecond នៅក្នុងបន្ទប់ផងដែរ។ វាមានសមត្ថភាពបង្កើតកាំរស្មីឡាស៊ែររយៈពេលខ្លី (100 femtoseconds - មួយដប់ពាន់ពាន់លានក្នុងមួយវិនាទី) នៃវិទ្យុសកម្មឡាស៊ែរជាមួយនឹងថាមពលដ៏ធំសម្បើម។ ជាលទ្ធផល យើងទទួលបានឱកាសដើម្បីសិក្សាពីឥទ្ធិពលអុបទិកដែលមិនមែនជាលីនេអ៊ែរ៖ ការបង្កើតប្រេកង់ទ្វេដង និងបាតុភូតមូលដ្ឋានផ្សេងទៀតដែលមិនអាចសម្រេចបានក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មជាតិ។

cryostat របស់យើងក៏មានទីតាំងនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ផងដែរ។ វាអនុញ្ញាតឱ្យវាស់អុបទិកជាមួយនឹងសំណុំដូចគ្នានៃប្រភពប៉ុន្តែនៅសីតុណ្ហភាពទាប - រហូតដល់ប្រាំពីរ Kelvin ដែលមានប្រហែលស្មើនឹង -266 ° C ។

នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌបែបនេះ បាតុភូតប្លែកៗមួយចំនួនអាចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ ជាពិសេសរបបនៃការភ្ជាប់គ្នាខ្លាំងរវាងពន្លឺ និងរូបធាតុ នៅពេលដែល photon និង exciton (electron-hole pair) បង្កើតបានជាភាគល្អិតតែមួយ - exciton-polariton ។ Polaritons មានការសន្យាដ៏អស្ចារ្យនៅក្នុងវិស័យនៃការគណនា Quantum និងឧបករណ៍ដែលមានឥទ្ធិពល nonlinear ខ្លាំង។

នៅក្នុងរូបថត៖ មីក្រូទស្សន៍ INTEGRA ស៊ើបអង្កេត

នៅក្នុងបន្ទប់ចុងក្រោយនៃមន្ទីរពិសោធន៍ យើងបានដាក់ឧបករណ៍វិនិច្ឆ័យរបស់យើង - មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កេន и មីក្រូទស្សន៍ស្កែនស្កែន. ទីមួយអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកទទួលបានរូបភាពនៃផ្ទៃនៃវត្ថុមួយដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់និងសិក្សាសមាសភាពរចនាសម្ព័ន្ធនិងលក្ខណៈសម្បត្តិផ្សេងទៀតនៃស្រទាប់ផ្ទៃនៃសម្ភារៈនីមួយៗ។ ដើម្បីធ្វើដូច្នេះគាត់បានស្កែនពួកវាជាមួយនឹងធ្នឹមផ្តោតអារម្មណ៍នៃអេឡិចត្រុងបង្កើនល្បឿនដោយវ៉ុលខ្ពស់។

មីក្រូទស្សន៍ស្កែនស្កែនធ្វើដូចគ្នា ដោយប្រើឧបករណ៍ស្កែនផ្ទៃនៃគំរូ។ ក្នុងករណីនេះ វាអាចទទួលបានព័ត៌មានក្នុងពេលដំណាលគ្នាអំពី "ទេសភាព" នៃផ្ទៃគំរូ និងអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិក្នុងតំបន់របស់វា ឧទាហរណ៍ សក្តានុពលអគ្គិសនី និងមេដែក។

រូបភាព៖ មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កែន S50 EDAX

ឧបករណ៍ទាំងនេះជួយយើងកំណត់លក្ខណៈគំរូសម្រាប់ការសិក្សាបន្ថែម។

គម្រោងនិងផែនការ

គម្រោងសំខាន់មួយនៃមន្ទីរពិសោធន៍គឺទាក់ទងនឹង សិក្សា រដ្ឋកូនកាត់នៃពន្លឺ និងរូបធាតុនៅក្នុងវត្ថុធាតុ Quantum - exciton-polaritons ដែលបានរៀបរាប់ខាងលើរួចហើយ។ ជំនួយដ៏ធំពីក្រសួងអប់រំ និងវិទ្យាសាស្ត្រនៃសហព័ន្ធរុស្ស៊ី ត្រូវបានឧទ្ទិសដល់ប្រធានបទនេះ។ គម្រោងនេះត្រូវបានដឹកនាំដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនាំមុខគេមកពីសាកលវិទ្យាល័យ Sheffield, Maurice Shkolnik ។ ការងារពិសោធន៍លើគម្រោងនេះត្រូវបានអនុវត្តដោយលោក Anton Samusev ហើយផ្នែកទ្រឹស្តីត្រូវបានដឹកនាំដោយសាស្រ្តាចារ្យនៃមហាវិទ្យាល័យរូបវិទ្យានិងបច្ចេកវិទ្យា Ivan Shelykh ។

បុគ្គលិកមន្ទីរពិសោធន៍ក៏កំពុងសិក្សាពីវិធីបញ្ជូនព័ត៌មានដោយប្រើសូលីតុន។ Solitons គឺជារលកដែលមិនត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយការបែកខ្ញែក។ សូមអរគុណចំពោះបញ្ហានេះ សញ្ញាដែលបានបញ្ជូនដោយប្រើសូលីតុនមិន "រីករាលដាល" នៅពេលដែលវាសាយភាយ ដែលធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើនទាំងល្បឿន និងជួរនៃការបញ្ជូន។

នៅដើមឆ្នាំ 2018 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមកពីសាកលវិទ្យាល័យរបស់យើង និងសហការីមកពីសាកលវិទ្យាល័យនៅវ្ល៉ាឌីមៀ បង្ហាញ គំរូនៃឡាស៊ែរ terahertz រដ្ឋរឹង។ ភាពប្លែកនៃការអភិវឌ្ឍន៍គឺថាវិទ្យុសកម្ម terahertz មិនត្រូវបាន "ពន្យារពេល" ដោយវត្ថុធ្វើពីឈើ ប្លាស្ទិក និងសេរ៉ាមិចទេ។ សូមអរគុណចំពោះទ្រព្យសម្បត្តិនេះ ឡាស៊ែរនឹងត្រូវបានប្រើនៅក្នុងតំបន់ត្រួតពិនិត្យអ្នកដំណើរ និងឥវ៉ាន់សម្រាប់ការស្វែងរកវត្ថុលោហៈយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ តំបន់មួយទៀតនៃការអនុវត្តគឺការស្ដារឡើងវិញនូវវត្ថុសិល្បៈបុរាណ។ ប្រព័ន្ធអុបទិកនឹងជួយឱ្យទទួលបានរូបភាពដែលលាក់នៅក្រោមស្រទាប់ថ្នាំលាបឬសេរ៉ាមិច។

ផែនការរបស់យើងគឺដើម្បីបំពាក់បន្ទប់ពិសោធន៍ជាមួយនឹងឧបករណ៍ថ្មីដើម្បីធ្វើការស្រាវជ្រាវកាន់តែស្មុគស្មាញ។ ជាឧទាហរណ៍ ទិញឡាស៊ែរ femtosecond ដែលអាចលៃតម្រូវបាន ដែលនឹងពង្រីកយ៉ាងសំខាន់នូវសម្ភារៈដែលកំពុងសិក្សា។ វានឹងជួយដល់កិច្ចការដែលទាក់ទងនឹង ការអភិវឌ្ឍន៍ បន្ទះឈីប Quantum សម្រាប់ប្រព័ន្ធកុំព្យូទ័រជំនាន់ក្រោយ។

របៀបដែលសាកលវិទ្យាល័យ ITMO ធ្វើការ និងរស់នៅ៖

• សាកលវិទ្យាល័យ ITMO TL;DR សង្ខេប៖ ការចូលរៀនដែលមិនមែនជាបុរាណ និងសម្ភារៈគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍
• ទំនាក់ទំនង Quantum - គម្រោងនៃប្រព័ន្ធបញ្ជូនទិន្នន័យដែលមិនអាចលួចចូលបាន។
• Smart stethoscope - គម្រោងចាប់ផ្តើមពី ITMO University accelerator

ប្រភព: www.habr.com