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

«Болезни Империи. Как пытки рабов и зверства во время войн изменили медицину» «Болезни Империи. Как пытки рабов и зверства во время войн изменили медицину»

Почему во время Крымской войны большинство солдат погибало в госпиталях

N+1
Увидеть первые Apple, сделать копию на ксероксе и потрогать мышку: как в Минске-88 прошла выставка «Информатика в США» Увидеть первые Apple, сделать копию на ксероксе и потрогать мышку: как в Минске-88 прошла выставка «Информатика в США»

Выставка «Информатика в США» стала потрясением для жителей Минска

VC.RU
«Музей языков: Конрад Гесснер и книги-полиглоты XVI века» «Музей языков: Конрад Гесснер и книги-полиглоты XVI века»

Как иезуиты помогли изучению неевропейских языков

N+1
Дворцовый переворот Дворцовый переворот

Двухсотлетний дом, где находится гостевой дом Villa 7

Seasons of life
Никаких шлепок и свадебных платьев: какой дресс-код советуют соблюдать музеи и театры Никаких шлепок и свадебных платьев: какой дресс-код советуют соблюдать музеи и театры

Какие рекомендации по выбору одежды мировые театры и музеи дают посетителям

Forbes
Вышел клип Хаски Вышел клип Хаски

Как снимали клип Хаски "Реванш"

Esquire
Из оптически левитирующих частиц предложили сделать гироскоп Из оптически левитирующих частиц предложили сделать гироскоп

Физики изучили поведение левитирующей в оптическом пинцете микрочастицы

N+1
В Африке зафиксировали распространение устойчивого к лекарствам малярийного плазмодия В Африке зафиксировали распространение устойчивого к лекарствам малярийного плазмодия

Малярийный плазмодий встречается в Азии, но в Африке появился независимо

N+1
Таша Карлюка: Миры, в которые я улетаю Таша Карлюка: Миры, в которые я улетаю

Интервью с Ташей Карлюковой — о том, что такое литературная эмигрантская жизнь

СНОБ
Криптоутки Криптоутки

Сегодня DApp-игры – один из самых быстрорастущих рынков

Популярная механика
Стробинг: макияж, который преобразит твое лицо всего за 5 минут Стробинг: макияж, который преобразит твое лицо всего за 5 минут

Стробинг действительно творит чудеса – он придает лицу выразительное сияние

Cosmopolitan
Что блокирует нашу сексуальную энергию и как ее освободить Что блокирует нашу сексуальную энергию и как ее освободить

Может ли сексуальная энергия просто исчезнуть?

Psychologies
Никогда такого не было, и вот опять: как устроен ледокол «Виктор Черномырдин» Никогда такого не было, и вот опять: как устроен ледокол «Виктор Черномырдин»

Один из старейших ледоколов отправится на пенсию. Ему на смену уже вышел новый

Популярная механика
Самые мрачные здания и сооружения со всего мира (инфернальная подборка) Самые мрачные здания и сооружения со всего мира (инфернальная подборка)

Самые жуткие представители архитектуры

Maxim
Всегда готова Всегда готова

Как правильно применять для гидроизоляции уже готовые мастики

Идеи Вашего Дома
«Страх, что это конец жизни»: я 15 лет жила с паническими атаками и победила их «Страх, что это конец жизни»: я 15 лет жила с паническими атаками и победила их

Приступ паники может случиться у любого на фоне длительного стресса

Cosmopolitan
«Вот тропа, бегите!»: зачем красноярец каждый год проводит спортивный марафон, который обходится в миллион рублей «Вот тропа, бегите!»: зачем красноярец каждый год проводит спортивный марафон, который обходится в миллион рублей

Как устроить спортивный марафон и почему этим можно заниматься в убыток

VC.RU
Два мира — два Вишневских. Откуда берутся «двойники» на выборах в России и в США Два мира — два Вишневских. Откуда берутся «двойники» на выборах в России и в США

Как выглядит доведенная до абсурда электоральная демократия

СНОБ
Ноль реакции: кому и когда нужна гипоаллергенная диета Ноль реакции: кому и когда нужна гипоаллергенная диета

В чем суть гипоаллергенной диеты и для чего она нужна

РБК
В пазырыкском могильнике нашли погребение в каменном ящике и четыре черепа животных В пазырыкском могильнике нашли погребение в каменном ящике и четыре черепа животных

Алтайский археолог представил результаты раскопок кургана железного века

N+1
4 совета для секса втроем 4 совета для секса втроем

Эти советы спасут тебя от серии конфузов и промахов в групповом сексе

Maxim
История стиля: 7 фильмов о великих кутюрье, которые изменили мир моды История стиля: 7 фильмов о великих кутюрье, которые изменили мир моды

От Шанель до Лагерфельда — истории восхождения звезд мира моды

Cosmopolitan
Обычный родитель, обычный ребенок Обычный родитель, обычный ребенок

Мама восьмилетнего мальчика и главный редактор издания об образовании

Домашний Очаг
Недетские шалости: игрушки, которые сняли с производства Недетские шалости: игрушки, которые сняли с производства

По-настоящему страшные игрушки, которые уже не изготавливают

VOICE
Кадры решают Кадры решают

Кинообразы, изменившие мужской стиль

Men’s Health
Топ-15 самых популярных в России пород собак Топ-15 самых популярных в России пород собак

Породы собак, которые наши с тобой соотечественники чаще всего заводят

Maxim
5 особенностей уверенных в себе людей 5 особенностей уверенных в себе людей

Люди с высокой самооценкой сильно отличаются от тех, кто в себе не уверен

Psychologies
Мячи мечты Мячи мечты

Актрисе Валерии Шкирандо удалось улучшить эротическую съемку в мужском журнале!

Maxim
7 высоковольтных фактов об электровездеходе «УАЗ-Спартан» 7 высоковольтных фактов об электровездеходе «УАЗ-Спартан»

Быстрее, круче, тяжелее!

Maxim
Фантастические организации, которые управляют развитием цивилизации Фантастические организации, которые управляют развитием цивилизации

Фантастические книги о могущественных организациях

Популярная механика
Открыть в приложении