Это подборка из пяти научных работ представителей Нового физтеха ИТМО, опубликованных в западных журналах и русскоязычных СМИ. Делимся опытом и обсуждаем результаты.

Удержать свет в нанорезонаторе на рекордно долгое время

Новый физтех · Science · N+1 · SpaceDaily

Группа физиков Нового физтеха вместе с коллегами из Австралийского национального университета в Канберре и Университета Корё в Сеуле около года назад представила первый в мире нанометровый резонатор, удерживающий свет на две с лишним сотни периодов колебаний световой волны. Ранее такие результаты на небольшом масштабе были недостижимы на практике, но около трех лет назад получили теоретическое обоснование силами ученых из Университета ИТМО, физико-технического института им. А.Ф. Иоффе и Австралийского национального университета. В прошлом году дело дошло до реализации, а потом и разработки устройства, эффективным образом повышающего длину волны входного света в два раза.

Технология с высокой вероятностью станет основой для новых средств связи, оптических приборов и сенсоров. В нашем блоге ученые, принявшие участие в проекте, делятся инсайтами о выборе форм-фактора и соотношения диаметра к высоте резонатора. Плюс — обсуждают возможности для развития теоретических и практических ответвлений этой работы.

Cинтез частиц карбоната кальция для доставки лекарств

Новый физтех · ACS Sustainable Chemistry and Engineering · Коммерсантъ

Это — совместная работа экспертов Нового физтеха, специалистов Первого мед. университета в Санкт-Петербурге и Тель-Авивского университета. Ученые проанализировали условия роста частиц карбоната кальция, провели тесты на биосовместимость и изучили способность их захвата опухолевой клеткой в зависимости от формы и морфологии таких частиц.

Подобные средства доставки биоактивных веществ считают перспективными. Они не требуют существенных затрат на производство и деградируют во внутриклеточном пространстве.

Комплектующие для фотонных компьютеров из перовскита

Новый физтех · Small · Коммерсантъ

Вместе с коллегами из Дальневосточного федерального университета нашим ученым удалось провести серию весьма успешных экспериментов по работе с перовскитом. Подготовка материала была на стороне Нового физтеха, а его обработку осуществляли с помощью фемтосекундного лазера. За счет экспертизы специалистов ДВФУ в области наноструктурирования получилось прорезать перовскит и избежать перегрева. Плюс — нанести канавки в несколько нанометров и сохранить оптические свойства материала.

Эти результаты говорят о перспективе развития новых типов записи данных с расширенными возможностями для считывания и защиты — например, в виде микроскопических QR-кодов, доступных для чтения при подсветке с нужного угла.

Дополнительные опции появляются в области производства солнечных батарей и изготовления фотоэлементов различных цветов. Технология годится и для массового выпуска нанолазеров — их печати на интегральных схемах оптических чипов.

Как перемешивать жидкости с помощью света

Новый физтех · Advanced Science · РИА Новости

Речь об инфраструктуре для разработки новых лекарств, экспресс-диагностики заболеваний и биологических исследований. В ситуациях, когда эти задачи решают с помощью «лабораторий на чипе», требуются особые методы контроля диффузии молекул. Причем не только ее общей скорости, но и хода определенной части емкости микрореактора. Этой темой занялись наши ученые и специалисты Академии наук Чехии. Вместе они представили решение, состоящее из наноантенны в виде кубика кремния размером в пару сотен нанометров и наночастиц золота. Первый отвечает за управление световой волной и генерирует «оптический вихрь», а золото — перемешивает реактивы, позволяя усилить диффузию в десятки раз в нужной локации.

Прозрачный или отражающий в ИК-спектре материал

Новый физтех · Optica · Naked Science

Метаповерхности, состоящие из элементов сложной формы, позволяют управлять светом не хуже, чем объемные материалы. Однако их свойства можно установить исключительно в момент производства. Обойти это ограничение смог коллектив из ИТМО и Эксетерского университета. Ученые предложили метаматериал, изготовленный при помощи электронной литографии из основы в виде бутерброда, состоящего из кремниевой подложки, материала с фазовой памятью (GeSbTe) и еще одного слоя с напылением кремния. Итоговый продукт меняет уровень прозрачности без механических воздействий — для этого используют импульсный лазер.

Подобные разработки позволят приступить к проектированию оптических устройств нового типа вроде специальных ИК-лидаров и сверхтонких линз для объективов мобильных гаджетов.

Другие материалы Нового физтеха на Хабре:

• Как мы готовили курс по компьютерному моделированию в бакалавриате

• Что общего между каплями в чашке кофе и квантовой механикой

• Как математика помогает создавать перспективные устройства