Физики построили резонатор на модах шепчущей галереи

N+1Наука

Эффект шепчущей галереи помог создать активную акустическую среду

Марат Хамадеев

B. Hu et al / Nature, 2021

Физики построили резонатор на модах шепчущей галереи с топологической защитой и активным контролем фазы. Они создавали поверхностное защищенное состояние на границе двух подрешеток фононного кристалла, а для контроля фазы использовали термоакустическое преобразование на углеродных нанотрубках. Изготовленный образец продемонстрировал высокую степень контроля состояний, движущихся в разные стороны резонатора. Исследование опубликовано в Nature.

Акустика как научная дисциплина существует достаточно давно, однако по сравнению с оптикой она изучена и применяется не настолько обширно. К причинам этого можно отнести тот факт, что для распространения звуковых волн требуется среда, а также то, что их генерация происходит в меньшем числе процессов, нежели генерация электромагнитных волн. Наконец, характерная энергия квантов звуковых колебаний — фононов — существенно ниже энергии оптических фотонов. Это можно считать причиной того, почему первые мазеры и лазеры появились только в середине XX века, в то время как сазеры — генераторы когерентных звуковых волн — только в 2010 году.

Принцип генерации звука в сазерах такой же, как и света в лазерах: в активной среде, помещенной в резонатор, создается инверсия населенностей на паре уровней, разница в энергиях которых равна энергии испускаемых фононов, а затем происходит каскад вынужденных переходов. При этом сазеры обладают рядом преимуществ перед лазерами. Например, при той же равной частоте, длина волны звука гораздо меньше, чем у электромагнитной волны, следовательно, их можно сфокусировать в пятно меньшего размера. Поэтому физики постоянно ищут новые подходы к созданию элементной базы для сазеров.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Косатки снова начали носить на голове мертвых лососей Косатки снова начали носить на голове мертвых лососей

Зоологам так и не удалось выяснить, зачем косатки носят лососей на голове

N+1
Негатив, конфликты, боты: как работает управление репутацией в интернете Негатив, конфликты, боты: как работает управление репутацией в интернете

Что такое работа с репутацией

Inc.
Противовирусные не принесли значимой пользы при амбулаторном лечении гриппа Противовирусные не принесли значимой пользы при амбулаторном лечении гриппа

Противовирусная терапия не влияет на смертность при нетяжелом течении гриппа

N+1
«Ты всё не так поняла»: 6 видов мужских манипуляций — от безобидных до опасных «Ты всё не так поняла»: 6 видов мужских манипуляций — от безобидных до опасных

Как манипулируют мужчины

Cosmopolitan
Исследование выявило один фактор, по которому можно понять, что вы находитесь в здоровых отношениях Исследование выявило один фактор, по которому можно понять, что вы находитесь в здоровых отношениях

Как узнать, что ваши отношения здоровые? Поможет поступок, выявленный учеными

ТехИнсайдер
Корона не жмет: 17 безумно дорогих тиар британской королевской семьи Корона не жмет: 17 безумно дорогих тиар британской королевской семьи

Эти тиары бесценны — потому, что они "пережили" правления множества монархов

VOICE
Союз рыжих: как лисы стали привычными дикими спутниками человека Союз рыжих: как лисы стали привычными дикими спутниками человека

Шаг за шагом они подбираются к человеку

Вокруг света
Военная диета: экстремальное похудение за три дня (мороженое разрешено!) Военная диета: экстремальное похудение за три дня (мороженое разрешено!)

Что сулит худеющим трехдневная военная диета.

Cosmopolitan
Как сельдерей влияет на здоровье: плюсы и минусы Как сельдерей влияет на здоровье: плюсы и минусы

Сельдерей — чем полезен и кому противопоказан?

РБК
Датчики безопасности, камеры наблюдения, умные колонки: все тренды умного дома Датчики безопасности, камеры наблюдения, умные колонки: все тренды умного дома

Домашняя автоматизация – норма будущего, и этот факт уже не вызывает сомнений

Популярная механика
Коботы вместо роботов: куда нас ведёт Четвёртая промышленная революция Коботы вместо роботов: куда нас ведёт Четвёртая промышленная революция

Автоматизация производства, роботизация — что они означают в реальности?

Inc.
Что посмотреть и попробовать в Кургане. Гид «РБК Стиль» Что посмотреть и попробовать в Кургане. Гид «РБК Стиль»

Курган заслуживает небольшой поездки на выходные

РБК
Почему ты сильно потеешь, даже если ничего не делаешь: 12 возможных причин Почему ты сильно потеешь, даже если ничего не делаешь: 12 возможных причин

Основные факторы, способные вызывать повышенное потоотделение у мужчин

Playboy
Детки в сетке: как стать кибергероем для ребенка и защитить его от онлайн-угроз Детки в сетке: как стать кибергероем для ребенка и защитить его от онлайн-угроз

Как обеспечить ребенку безопасность в Интернете?

Популярная механика
Дэниел Крейг: «У кого-то другого трава всегда зеленее. Это разрушает» Дэниел Крейг: «У кого-то другого трава всегда зеленее. Это разрушает»

За 15 лет Дэниел Крейг стал символом современной мужественности

Psychologies
Загадочные Загадочные

В океанах Австралии обитает поразительное разнообразие живых существ

Популярная механика
Система П.В.О. – Пелевин Виктор Олегович Система П.В.О. – Пелевин Виктор Олегович

Журналист Роман Супер позвонил писателю Виктору Пелевину, но ошибся номером

Esquire
От «Коралины» до «Американских богов»: лучшие книги Нила Геймана От «Коралины» до «Американских богов»: лучшие книги Нила Геймана

Подборка популярных книг фантаста Нила Геймана

Playboy
Диета по фазам менструального цикла: что и как есть с 1-го по 28-й дни Диета по фазам менструального цикла: что и как есть с 1-го по 28-й дни

Можно улучшить свое состояние в менструальные фазы, скорректировав питание

Cosmopolitan
Близкий человек обманул. Что делать? Близкий человек обманул. Что делать?

Что делать, если близкий человек сказал нам неправду?

Psychologies
Ссоры с мамой, своя модная коллекция: малоизвестные факты о Надежде Михалковой Ссоры с мамой, своя модная коллекция: малоизвестные факты о Надежде Михалковой

10 интересных фактов о Надежде Михалковой

Cosmopolitan
Девушка довела парня до слез, организовав секс втроем … с его бывшей Девушка довела парня до слез, организовав секс втроем … с его бывшей

Девушка организовала секс втроем, пригласив бывшую девушку парня

Cosmopolitan
Новенькие из XO Team Новенькие из XO Team

Новые тиктокеры из XO Team

ЖАРА Magazine
Какие мужчины и почему интересуются сексуальным прошлым своих партнерш Какие мужчины и почему интересуются сексуальным прошлым своих партнерш

Стоит ли рассказывать мужчине о прошлых отношениях?

Psychologies
Палеогенетики выяснили происхождение этрусков Палеогенетики выяснили происхождение этрусков

Этруски оказались генетически близки италикам

N+1
Napster, LimeWire и другие: пиратские сервисы из начала 2000-х, которые сделали музыку доступной Napster, LimeWire и другие: пиратские сервисы из начала 2000-х, которые сделали музыку доступной

Какие были популярные пиратские сервисы 2000-х и как они работали

VC.RU
Besame mucho! 10 самых красивых испанских актеров — они сводят с ума весь мир Besame mucho! 10 самых красивых испанских актеров — они сводят с ума весь мир

Яркую во всех смыслах подборку испанских актеров

Cosmopolitan
Английский зверобой: что такое «Шерман-Файрфлай» Английский зверобой: что такое «Шерман-Файрфлай»

Эта вспышка была последним, что видели немецкие танкисты

Maxim
Apple защищает конфиденциальность клиентов, но не сотрудников: она просматривает их звонки, фото и даже сумки Apple защищает конфиденциальность клиентов, но не сотрудников: она просматривает их звонки, фото и даже сумки

Политика Apple: как компания борется с утечками, используя двойные стандарты

VC.RU
Мировой масштаб Мировой масштаб

Здесь можно найти кавказские варианты многих туристических Мекк

Лиза
Открыть в приложении