Virdrun hu mir eis gewisen и . Haut kënnt Dir den opteschen Laboratoire vun der Fakultéit fir Physik an Technologie vun der ITMO Universitéit kucken.
Bild: XNUMXD Nanolithographie
De Laboratoire vu Low-Dimensional Quantum Materialien gehéiert zum Research Center for Nanophotonics and Metamaterials () op der Basis .
Seng Mataarbechter sinn engagéiert Eegeschaften : Plasmonen, Exzitonen a Polaritonen. Dës Studien wäerten et méiglech maachen vollwäerteg optesch a Quantecomputer ze kreéieren. De Laboratoire ass an e puer Aarbechtsberäicher opgedeelt, déi all Etappe vun der Aarbecht mat niddereg-dimensionalen Quantematerialien ofdecken: Probepräparatioun, hir Fabrikatioun, Charakteriséierung an optesch Studien.
Déi éischt Zone ass mat alles wat néideg ass fir Probevirbereedung ausgestatt .
En Ultraschallreiniger gëtt installéiert fir se ze botzen, a fir eng sécher Aarbecht mat Alkoholen ze garantéieren, ass e mächtege Auspuffkapp hei ausgestatt. E puer Fuerschungsmaterial ginn eis vu Partnerlaboratoiren a Finnland, Singapur an Dänemark geliwwert.
Fir Proben ze steriliséieren, gëtt e BINDER FD Classic.Line Trocknkabinett am Raum installéiert. D'Heizelementer dobannen halen Temperaturen vun 10 bis 300°C. Et huet eng USB Interface fir kontinuéierlech Temperatur Iwwerwachung während dem Experiment.
Laboratoire Personal benotzen och dës Chamber fir Stresstester an Alterungstester op Proben ze maachen. Esou Experimenter sinn néideg fir ze verstoen wéi Materialien an Apparater sech ënner bestëmmte Konditiounen behuelen: Standard an extrem.
En dreidimensionalen Nanolithographie gëtt am nächste Raum installéiert. Et erlaabt d'Fabrikatioun vun dreidimensionalen Strukturen e puer honnert Nanometer an der Gréisst.
De Prinzip vu senger Operatioun baséiert op dem Phänomen vun der Zwee-Photonpolymeriséierung. Wesentlech ass et en 3D Drécker deen Laser benotzt fir en Objet aus engem flëssege Polymer ze formen. De Polymer härzt nëmmen um Punkt wou de Laserstrahl fokusséiert ass.
Bild: XNUMXD Nanolithographie
Am Géigesaz zu Standard Lithographie Techniken, déi benotzt gi fir Prozessoren ze kreéieren a mat dënnen Schichten vu Materialien ze schaffen, erlaabt zwee-Photonpolymeriséierung d'Schafung vu komplexen dreidimensionalen Strukturen. Zum Beispill, wéi dëst:
Den nächste Raum vum Laboratoire gëtt fir optesch Experimenter benotzt.
Et gëtt e groussen opteschen Dësch bal zéng Meter laang, gefëllt mat villen Installatiounen. D'Haaptelementer vun all Installatioun sinn Stralungsquellen (Laseren a Luuchten), Spektrometer a Mikroskope. Ee vun de Mikroskope huet dräi optesch Kanäl gläichzäiteg - iewescht, Säit an ënnen.
Et kann benotzt ginn fir net nëmmen Iwwerdroung a Reflexiounsspektre ze moossen, awer och Streuung. Déi lescht liwweren ganz räich Informatioun iwwer Nanoobjeten, zum Beispill d'Spektraleigenschaften a Stralungsmuster vun Nanoantennen.
Op der Foto: den Effekt vun der Liichtstreet op Siliziumpartikelen
All Ausrüstung ass op engem Dësch mat engem eenzege Schwéngungsënnerdréckungssystem. D'Stralung vun all Laser kann op all optesch Systemer a Mikroskope mat just e puer Spigelen geschéckt ginn a Fuerschung ka weidergefouert ginn.
Eng kontinuéierlech Wellegaslaser mat engem ganz schmuele Spektrum mécht et méiglech Experimenter op ze maachen . De Laserstrahl ass op d'Uewerfläch vun der Probe fokusséiert, an de Spektrum vum verstreete Liicht gëtt vun engem Spektrometer opgeholl.
Schmuel Linnen entspriechend der onelastescher Liichtstreet (mat enger Verännerung vun der Wellelängt) ginn an de Spektre observéiert. Dës Peaks liwweren Informatioun iwwer d'Kristallstruktur vun der Probe, an heiansdo souguer iwwer d'Konfiguratioun vun eenzelne Molekülen.
Et gëtt och e femtosecond Laser am Raum installéiert. Et ass fäeg fir ganz kuerz (100 Femtosekonnen - eng zéng Billiounstel vun enger Sekonn) Pulse vu Laserstrahlung mat enormer Kraaft ze generéieren. Als Resultat kréie mir d'Méiglechkeet net-linear optesch Effekter ze studéieren: Generatioun vun verduebelt Frequenzen an aner fundamental Phänomener, déi ënner natierleche Bedéngungen onerreechbar sinn.
Eise Kryostat steet och am Labo. Et erlaabt optesch Miessunge mat deemselwechte Set vu Quellen, awer bei niddregen Temperaturen - bis zu siwe Kelvin, wat ongeféier d'selwecht ass wéi -266°C.
Ënner esou Bedéngungen kënnen eng Rei vun eenzegaartege Phänomener observéiert ginn, besonnesch de Regime vu staarker Kopplung tëscht Liicht a Matière, wann e Photon an en Exziton (Elektronen-Lachpaar) en eenzegen Partikel bilden - en Exziton-Polariton. Polaritons halen e grousst Verspriechen an de Felder vu Quantecomputer an Apparater mat staarken netlinearen Effekter.
Op der Foto: INTEGRA Sondemikroskop
Am leschte Raum vum Labo hu mir eis Diagnosinstrumenter gesat - и . Déi éischt erlaabt Iech e Bild vun der Uewerfläch vun engem Objet mat héijer raimlecher Opléisung ze kréien an d'Zesummesetzung, d'Struktur an aner Eegeschafte vun den Uewerflächeschichten vun all Material ze studéieren. Fir dëst ze maachen, scannt hien se mat engem fokusséierte Strahl vun Elektronen, déi duerch Héichspannung beschleunegt ginn.
E Scanner-Sondmikroskop mécht datselwecht mat enger Sonde déi d'Uewerfläch vun der Probe scannt. An dësem Fall ass et méiglech gläichzäiteg Informatiounen iwwert d'"Landschaft" vun der Prouf Uewerfläch an iwwer seng lokal Eegeschafte ze kréien, zum Beispill, elektresch Potential a Magnetiséierung.
Bild: Scannen Elektronenmikroskop S50 EDAX
Dës Instrumenter hëllefen eis Proben fir weider optesch Studien ze charakteriséieren.
Projeten a Pläng
Ee vun den Haaptprojete vum Laboratoire ass mat Hybridzoustand vu Liicht a Matière a Quantematerialien - Exciton-Polaritonen déi schonn uewe genannt ginn. E Mega-Subventioun vum Ministère fir Erzéiung a Wëssenschaft vun der Russescher Federatioun ass fir dëst Thema gewidmet. De Projet gëtt vum féierende Wëssenschaftler vun der University of Sheffield, Maurice Shkolnik, geleet. Experimentell Aarbecht op de Projet gëtt vum Anton Samusev duerchgefouert, an den theoreteschen Deel gëtt vum Professer vun der Fakultéit fir Physik an Technologie Ivan Shelykh geleet.
Laboratoire Personal studéiert och Weeër fir Informatioun mat Solitonen ze vermëttelen. Solitons si Wellen déi net vun der Dispersioun beaflosst ginn. Dank dësem sinn d'Signaler iwwerdroe mat Solitonen net "verbreet" wéi se propagéieren, wat et méiglech mécht souwuel d'Geschwindegkeet an d'Gamme vun der Iwwerdroung ze erhéijen.
Am Ufank vum 2018, Wëssenschaftler vun eiser Universitéit a Kollegen vun der Uni zu Vladimir Modell vun engem Feststoff-Terahertz Laser. D'Besonderheet vun der Entwécklung ass datt d'Terahertz-Stralung net "verzögert" gëtt duerch Objeten aus Holz, Plastik a Keramik. Dank dëser Immobilie gëtt de Laser a Passagéier- a Gepäckinspektiounsberäicher benotzt fir séier no Metallobjekter ze sichen. En anert Gebitt vun der Uwendung ass d'Restauratioun vun antike Konschtobjekter. Den opteschen System hëlleft Biller ze kréien, déi ënner Schichten vu Faarwen oder Keramik verstoppt sinn.
Eis Pläng sinn de Laboratoire mat neien Ausrüstung ze equipéieren fir nach méi komplex Fuerschung ze maachen. Zum Beispill, kafen engem tunable femtosecond Laser, déi vill wäert d'Gamme vu Materialien erweidert gëtt studéiert. Dëst hëlleft mat Aufgaben am Zesummenhang mat Quantechips fir nächst Generatioun Rechensystemer.
Wéi ITMO Universitéit funktionnéiert a lieft:
Source: will.com