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

У древних британских кельтов выявили матрилокальность У древних британских кельтов выявили матрилокальность

Ученые выяснили, что для кельтов железного века была характерна матрилокальность

N+1
Тонкости исцеления Тонкости исцеления

Что облегчит восстановление после измены и поможет открыть дверь в новую жизнь?

Psychologies
Возраст отдельных изображений Альтамиры оценили более чем в 20-30 тысяч лет Возраст отдельных изображений Альтамиры оценили более чем в 20-30 тысяч лет

Рисунки в пещере Альтамира могут иметь возраст в 20-30 тысяч лет

N+1
Ева Миллер: «Я трачу в месяц примерно 600 тысяч рублей» Ева Миллер: «Я трачу в месяц примерно 600 тысяч рублей»

Ева Миллер о ежемесячных тратах в 600 тысяч рублей и школьном буллинге

Cosmopolitan
Кто такая пикми: разбираем феномен пикми-герл с психологами Кто такая пикми: разбираем феномен пикми-герл с психологами

Что стоит за пикми-поведением?

РБК
Грета Тунберг выходит на работу: три важные особенности сотрудников-зумеров Грета Тунберг выходит на работу: три важные особенности сотрудников-зумеров

Какие есть особенности в работе поколения Z?

СНОБ
Как распознать партнера, склонного к эмоциональному насилию Как распознать партнера, склонного к эмоциональному насилию

Что такое эмоциональное насилие и как распознать абьюзера?

Psychologies
Физики увеличили время когерентности в ультрахолодных молекулах Физики увеличили время когерентности в ультрахолодных молекулах

Физики изменили поведение ультрахолодных молекул в оптических ловушках

N+1
6 мифов о вине, в которые давно пора перестать верить! 6 мифов о вине, в которые давно пора перестать верить!

Дегустаторы разбираются в вине? Чушь! Красное — только к мясу? Враки!

Maxim
Откажите себе в удовольствие Откажите себе в удовольствие

Правила вежливого отказа

GQ
Музыка света — как связаны лазеры, наночастицы и музыкальные инструменты Музыка света — как связаны лазеры, наночастицы и музыкальные инструменты

Физики открыли новый физический эффект, связанный со светом

Популярная механика
Полезная рутина Полезная рутина

Как привычки формируются и почему становятся зависимостями

N+1
«Муж начал рыдать на моих родах, и мне пришлось его выгнать из палаты» «Муж начал рыдать на моих родах, и мне пришлось его выгнать из палаты»

Иногда успокаивать приходится вовсе не рожениц, а будущих отцов

Psychologies
Падение дома Браганса Падение дома Браганса

Почему был изгнан император Бразилии Педру II

Вокруг света
Сара Коннор, Круэлла, Чудо-женщина: эволюция 10 любимых женских образов в кино Сара Коннор, Круэлла, Чудо-женщина: эволюция 10 любимых женских образов в кино

10 культовых женских образов из фильмов, которые менялись со временем

Cosmopolitan
8 потрясающих приключений 8 потрясающих приключений

8 маршрутов, наполненных активными развлечениями и экстримом

Playboy
Засуха XXII века до нашей эры не изменила хозяйство жителей Месопотамии Засуха XXII века до нашей эры не изменила хозяйство жителей Месопотамии

Засухи XXII столетия до нашей эры не изменила местную хозяйственную систему

N+1
Цикорий: польза, противопоказания, комментарий эксперта Цикорий: польза, противопоказания, комментарий эксперта

Цикорий может быть полезен для здоровья сердца, нормализации пищеварения и веса

РБК
Фантастические организации, которые управляют развитием цивилизации Фантастические организации, которые управляют развитием цивилизации

Фантастические книги о могущественных организациях

Популярная механика
Таша Карлюка: Океаны в трехлитровых банках Таша Карлюка: Океаны в трехлитровых банках

Отрывок из книги прозы Таши Карлюки: рассказы о любви

СНОБ
Какой кабель подойдет смартфону: помогаем не ошибиться при покупке Какой кабель подойдет смартфону: помогаем не ошибиться при покупке

Смартфон долго заряжается или не подключается к компьютеру?

CHIP
«Шан-Чи и легенда десяти колец» — самый веселый фильм Marvel. Ему не хватает лишь Джеки Чана «Шан-Чи и легенда десяти колец» — самый веселый фильм Marvel. Ему не хватает лишь Джеки Чана

«Шан-Чи и легенда десяти колец» — кинокомикс, основанный на азиатских мифах

Esquire
Ключи от радуги Ключи от радуги

Ки-Уэст, где кошки живут в любви, сытости и удовольствии

Вокруг света
Будущее на носу Будущее на носу

Репортаж об успехах виртуальной реальности

Maxim
Опыт прочтения. Григорий Кружков: «Орбиты слов: русская поэзия и европейская традиция» Опыт прочтения. Григорий Кружков: «Орбиты слов: русская поэзия и европейская традиция»

Отрывок из сборника статей Григория Кружкова, посвященных поэтам «Озерной школы»

СНОБ
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
Мячи мечты Мячи мечты

Актрисе Валерии Шкирандо удалось улучшить эротическую съемку в мужском журнале!

Maxim
Как устроен терменвокс — единственный в мире бесконтактный музыкальный инструмент Как устроен терменвокс — единственный в мире бесконтактный музыкальный инструмент

Сто лет назад инженер, физик и виолончелист Лев Термен изобрел терменвокс

Популярная механика
Лишения с рождения: что запрещено есть королевским детям Лишения с рождения: что запрещено есть королевским детям

Что и как едят королевские дети?

Cosmopolitan
Личный опыт: как быть, если нужно сменить название продукта Личный опыт: как быть, если нужно сменить название продукта

Как провести ребрендинг с наименьшими потерями

Inc.
Открыть в приложении