Te haerenga whakaahua: he aha ta ratou mahi i roto i te taiwhanga o nga rauemi quantum i te Whare Wananga o ITMO

I mua i whakaatu matou i to maatau fablab и taiwhanga o nga punaha ipurangi. I tenei ra ka taea e koe te titiro ki te taiwhanga whatu o te Faculty of Physics and Technology o te Whare Wananga o ITMO.

Te haerenga whakaahua: he aha ta ratou mahi i roto i te taiwhanga o nga rauemi quantum i te Whare Wananga o ITMO
Pikitia: XNUMXD nanolithograph

No te Whare Rangahau mo te Nanophotonics me te Metamaterials Te Whare Taiwhanga o nga Rawa Ahu-iti (MetaLab) i runga i te turanga Te Waahanga Ahurangi me te Hangarau.

Ko ana kaimahi kei te mahi ako taonga matūriki ahua: plasmons, excitons me polaritons. Ma enei rangahau ka taea te hanga rorohiko whatu me te rorohiko quantum. Kua wehea te taiwhanga ki etahi waahi mahi e kapi ana i nga wahanga katoa o te mahi me nga rauemi rahinga iti: te whakarite tauira, te hanga, te tohu me te rangahau mata.

Te haerenga whakaahua: he aha ta ratou mahi i roto i te taiwhanga o nga rauemi quantum i te Whare Wananga o ITMO

Ko te rohe tuatahi kua rite ki nga mea katoa e tika ana mo te whakarite tauira matūriki.

Kua whakauruhia he kaihoroi ultrasonic ki te horoi i a raatau, me te whakarite i te mahi haumaru me nga waipiro, kei konei he potae pupuhi kaha. Ko etahi rauemi rangahau ka tukuna mai e nga taiwhanga hoa mahi i Finland, Singapore me Denmark.

Te haerenga whakaahua: he aha ta ratou mahi i roto i te taiwhanga o nga rauemi quantum i te Whare Wananga o ITMO

Hei whakahoro i nga tauira, ka whakauruhia he pouaka whakamaroke BINDER FD Classic.Raina ki roto i te ruuma. Ko nga mea whakamahana o roto ka pupuri i te mahana mai i te 10 ki te 300°C. He atanga USB mo te aro turuki i te pāmahana i te wa o te whakamatautau.

Ka whakamahi hoki nga kaimahi taiwhanga i tenei ruuma ki te whakahaere i nga whakamatautau ahotea me nga whakamatautau tawhito ki nga tauira. Ko enei whakamatautau he mea tika kia mohio ki te ahua o nga taonga me nga taputapu i raro i etahi tikanga: paerewa me te tino.

Te haerenga whakaahua: he aha ta ratou mahi i roto i te taiwhanga o nga rauemi quantum i te Whare Wananga o ITMO

Ka whakauruhia he nanolithograph toru-ahu ki roto i te ruma o muri. Ka taea te hanga i nga hanganga ahu-toru e hia rau nanometer te rahi.

Ko te kaupapa o tana mahi i runga i te ahuatanga o te polymerization rua-photon. Ko te mea nui, he pūreretā 3D e whakamahi taiaho ana hei hanga i tetahi mea mai i te waerau wai. Ka whakapakeke te polymer ki te waahi e arotahi ana te kurupae laser.

Te haerenga whakaahua: he aha ta ratou mahi i roto i te taiwhanga o nga rauemi quantum i te Whare Wananga o ITMO
Pikitia: XNUMXD nanolithograph

Te haerenga whakaahua: he aha ta ratou mahi i roto i te taiwhanga o nga rauemi quantum i te Whare Wananga o ITMO

Kaore i rite ki nga tikanga lithography paerewa, e whakamahia ana ki te hanga i nga tukatuka me te mahi me nga papa angiangi o nga rawa, ka taea e te polymerization rua-photon te hangahanga o nga hanganga ahu-toru uaua. Hei tauira, penei:

Te haerenga whakaahua: he aha ta ratou mahi i roto i te taiwhanga o nga rauemi quantum i te Whare Wananga o ITMO
Ka whakamahia te ruma o muri o te taiwhanga mo nga whakamatautau mata.

He teepu whatu nui tata ki te tekau mita te roa, ki tonu i te maha o nga whakaurunga. Ko nga mea matua o ia whakaurunga ko nga puna iraruke (taiaho me nga rama), nga irirangi me nga miihini. Ko tetahi o nga microscopes e toru nga hongere whatu i te wa kotahi - runga, taha me raro.

Te haerenga whakaahua: he aha ta ratou mahi i roto i te taiwhanga o nga rauemi quantum i te Whare Wananga o ITMO

Ka taea te whakamahi ki te ine ehara i te tuku noa me te whakaata whakaata, engari marara ano. Ko nga mea whakamutunga e whakarato ana i nga korero tino nui mo nga mea nano, hei tauira, nga ahuatanga o te matakite me nga tauira iraruke o nga nanoantennas.

Te haerenga whakaahua: he aha ta ratou mahi i roto i te taiwhanga o nga rauemi quantum i te Whare Wananga o ITMO
I te whakaahua: te painga o te marara marama ki nga matūriki silicon

Ko nga taputapu katoa kei runga i te teepu me te punaha pehi wiri kotahi. Ka taea te tuku i te radiation o tetahi laser ki tetahi o nga punaha whatu me nga microscopes ma te whakamahi i etahi whakaata noa ka taea te mahi rangahau.

Ko te taiaho hau ngaru-ngaru me te tuāwhiorangi tino whaiti ka taea te whakahaere i nga whakamatautau Raman spectroscopy. Ko te kurupae laser e arotahi ana ki te mata o te tauira, ka tuhia te hihinga o te rama marara e te spectrometer.

Ko nga raina whaiti e rite ana ki te marara marama kore e anga (me te huringa o te roangaru) ka kitea i roto i te hihinga. Ko enei tihi ka tuku korero mo te hanganga karaihe o te tauira, me etahi wa mo te whirihoranga o nga ngota ngota takitahi.

Te haerenga whakaahua: he aha ta ratou mahi i roto i te taiwhanga o nga rauemi quantum i te Whare Wananga o ITMO

He taiaho femtosecond ano kei roto i te ruuma. Ka taea e ia te whakaputa poto rawa (100 femtohekona - kotahi tekau-trillionth o te tuarua) nga pupuhi o te radiation laser me te kaha nui. Ko te mutunga mai, ka whai waahi tatou ki te ako i nga paanga whatu kore raina: te whakatipu iarere rua me etahi atu ahuatanga taketake e kore e taea i raro i nga tikanga taiao.

Te haerenga whakaahua: he aha ta ratou mahi i roto i te taiwhanga o nga rauemi quantum i te Whare Wananga o ITMO

Kei te taiwhanga hoki to tatou cryostat. Ka taea e ia te inenga whatu me te huinga puna kotahi, engari i te iti o te mahana - tae atu ki te whitu Kelvin, e rite ana ki te -266°C.

Te haerenga whakaahua: he aha ta ratou mahi i roto i te taiwhanga o nga rauemi quantum i te Whare Wananga o ITMO

I raro i enei ahuatanga, he maha nga ahuatanga ahurei ka kitea, ina koa, ko te tikanga o te honohono kaha i waenga i te marama me te matū, i te wa e hangahia ana e te photon me te exciton (te takirua hiko-hiko) he matūriki kotahi - he exciton-polariton. He nui te oati a nga Polariton i roto i nga mara o te rorohiko rorohiko me nga taputapu whai hua kore raina.

Te haerenga whakaahua: he aha ta ratou mahi i roto i te taiwhanga o nga rauemi quantum i te Whare Wananga o ITMO
I te whakaahua: INTEGRA probe microscope

I te rūma whakamutunga o te taiwhanga i whakatakotoria e matou a matou taputapu tātari - matawai karuiti irahiko и matawai matawai karuiti. Ko te mea tuatahi ka taea e koe te tiki whakaahua o te mata o tetahi mea me te taumira mokowā teitei me te ako i te hanganga, te hanganga me etahi atu ahuatanga o nga paparanga mata o ia rawa. Ki te mahi i tenei, ka tirotirohia e ia me te kurupae arotahi o nga irahiko i whakaterehia e te ngaohiko teitei.

He rite tonu te mahi a te karu karu karapa matawai ma te whakamahi i te karapa e matawai ana i te mata o te tauira. I roto i tenei take, ka taea te whiwhi korero i te wa kotahi mo te "whenua" o te mata tauira me ona ahuatanga o te rohe, hei tauira, te hiko hiko me te aukumetanga.

Te haerenga whakaahua: he aha ta ratou mahi i roto i te taiwhanga o nga rauemi quantum i te Whare Wananga o ITMO
Pikitia: matawai karuiti irahiko S50 EDAX

Ka awhina enei taputapu ki te whakaatu i nga tauira mo etahi atu rangahau mata.

Nga kaupapa me nga mahere

Ko tetahi o nga kaupapa matua o te taiwhanga e pa ana ki ako te ahua ranu o te marama me te matūriki i roto i nga rauemi quantum—exciton-polaritons kua whakahuatia ake nei. Ko te mega-grant mai i te Manatu o te Matauranga me te Pūtaiao o te Russian Federation e whakatapua ana ki tenei kaupapa. Ko te kaupapa e arahina ana e te kaiputaiao rangatira mai i te Whare Wananga o Sheffield, a Maurice Shkolnik. Ko nga mahi whakamatautau i runga i te kaupapa e mahia ana e Anton Samusev, a ko te waahanga kaupapa e arahina ana e te Ahorangi o te Faculty of Physics and Technology Ivan Shelykh.

Kei te ako ano nga kaimahi taiwhanga i nga huarahi ki te tuku korero ma te whakamahi i nga solitons. Ko nga Soliton he ngaru kaore e pa ki te marara. He mihi ki tenei, ko nga tohu ka tukuna ma te whakamahi i nga solitons kaore e "whakarara" i a raatau e toha ana, na reira ka kaha ake te tere me te awhe o te tuku.

I te timatanga o te 2018, nga kaiputaiao mai i to tatou Whare Wananga me nga hoa mahi mai i te whare wananga i Vladimir i tukuna tauira o te taiaho terahertz toka. Ko te ahuatanga o te whakawhanaketanga ko te terahertz radiation kaore e "whakaroa" e nga taonga i hangaia mai i te rakau, te kirihou me te karaera. He mihi ki tenei rawa, ka whakamahia te laser ki nga waahi tirotiro me nga waahi tirotiro mo te rapu tere mo nga mea whakarewa. Ko tetahi atu waahanga e tika ana ko te whakaora i nga taonga toi tawhito. Ka awhina te punaha whatu ki te tiki whakaahua huna i raro i nga papa o te peita, te karamu ranei.

Ko o maatau mahere ko te whakawhiwhi i te taiwhanga me nga taputapu hou hei whakahaere rangahau uaua ake. Hei tauira, hoko i te taiaho femtosecond ka taea, ka tino whakanuia te whānuitanga o nga rauemi e akohia ana. Ka awhina tenei i nga mahi e pa ana ki whanaketanga maramara quantum mo nga punaha rorohiko a muri ake nei.

Me pehea te mahi me te oranga o te Whare Wananga o ITMO:

Source: will.com

Tāpiri i te kōrero