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

Микропластик привел к загрязнению воды метилртутью Микропластик привел к загрязнению воды метилртутью

Микропластик в воде перевел метилртуть в токсичную форму

N+1
«Я все говорил, что хочу умереть в 30 лет,— что ж, мне уже 29» «Я все говорил, что хочу умереть в 30 лет,— что ж, мне уже 29»

Фрэнсис Скотт Фицджеральд о том, как все надоело

Weekend
56 млн лет назад Земля пережила климатический кризис. Может ли он случиться вновь 56 млн лет назад Земля пережила климатический кризис. Может ли он случиться вновь

Ученые изучили древние отложения в бассейне Бигхорн в Вайоминге, США

ТехИнсайдер
Куда же вы? 10 известных детей, которые выросли слишком быстро Куда же вы? 10 известных детей, которые выросли слишком быстро

Если чужие дети растут быстро, то знаменитые дети - в три раза быстрее

Cosmopolitan
Недосып и тревожность: как сон влияет на психику и почему возникают панические атаки Недосып и тревожность: как сон влияет на психику и почему возникают панические атаки

Почему недосып — это не просто усталость

Правила жизни
На Сардинии нашли зуб кашалота со следами обработки возрастом более пяти тысяч лет На Сардинии нашли зуб кашалота со следами обработки возрастом более пяти тысяч лет

Древнейший артефакт нашли на острове Сардиния

N+1
Что мешает нам проявить свои способности: 5 основных страхов Что мешает нам проявить свои способности: 5 основных страхов

Посещало ли вас ощущение, что вы не на своем месте, а двигаться-то и некуда?

Psychologies
Вышел клип Хаски Вышел клип Хаски

Как снимали клип Хаски "Реванш"

Esquire
«Появился новый формат — трёхминутная поп-песня»: как фонограф Эдисона изменил музыкальную индустрию «Появился новый формат — трёхминутная поп-песня»: как фонограф Эдисона изменил музыкальную индустрию

Как Томас Эдисон создал фонограф и перевернул музыкальную индустрию

VC.RU
Больше света: 16 необычных храмов Больше света: 16 необычных храмов

Как католики стремятся идти в ногу со временем

Вокруг света
Тейпы для лица: как они работают и правда ли эффективны? Тейпы для лица: как они работают и правда ли эффективны?

Реально ли омолодиться без инъекций - одними клейкими лентами?

Cosmopolitan
Неуловимые враги человечества Неуловимые враги человечества

Лихорадка Эбола и еще 7 загадочных и неизлечимых болезней

Вокруг света
10 книг о Венеции, которые стоит прочесть 10 книг о Венеции, которые стоит прочесть

Книги, которые помогут погрузиться в неповторимую атмосферу Венеции

СНОБ
Фундамент водного мира Фундамент водного мира

Обустройство пола в санузле

Идеи Вашего Дома
Ближе к народу: зачем бизнесу глубинное интервью с клиентом и почему не хватит опроса Ближе к народу: зачем бизнесу глубинное интервью с клиентом и почему не хватит опроса

Почему бизнесу следует говорить с клиентами подолгу

Forbes
«Мне нечего скрывать» «Мне нечего скрывать»

Елизавета Моряк — о кино, цыганских корнях и любви к эротическим триллерам

OK!
Алла Демидова. Несокрушимая и легендарная. В новом фильме Любови Аркус «Кто тебя победил никто» Алла Демидова. Несокрушимая и легендарная. В новом фильме Любови Аркус «Кто тебя победил никто»

«Кто тебя победил никто» — этого фильма не должно было быть

СНОБ
Скромность не украшает. Тест-драйв Audi RS Q8 Скромность не украшает. Тест-драйв Audi RS Q8

Что вы получите, купив Audi RS Q8

РБК
6 вопросов, которые часто звучат в счастливых парах 6 вопросов, которые часто звучат в счастливых парах

Как парам удается поддерживать пламя страсти долгие годы

Psychologies
Невечный покой Невечный покой

Истории людей, переживших клиническую смерть

Psychologies
5 необычных вещей, которые массово воруют в разных странах 5 необычных вещей, которые массово воруют в разных странах

Что воруют в США, Новой Зеландии, Венесуэле и Италии?

Maxim
«Мой любимый фильм на все времена». Что пишут иностранцы о нашем кино «Мой любимый фильм на все времена». Что пишут иностранцы о нашем кино

Чем зарубежного зрителя привлекают советские и российские фильмы?

РБК
Трудоголик, зануда и ревнивец: всё о знаках зодиака стихии Земли Трудоголик, зануда и ревнивец: всё о знаках зодиака стихии Земли

О знаках стихии Земли

Cosmopolitan
Сидячие захоронения из Волго-Уралья датировали финалом средней бронзы Сидячие захоронения из Волго-Уралья датировали финалом средней бронзы

Погребения Волго-Уральского региона оставили представители лолинской культуры

N+1
В Марокко нашли древнейшее свидетельство изготовления одежды В Марокко нашли древнейшее свидетельство изготовления одежды

Археологи обнаружили костяные орудия для выделки шкур возрастом 90 тысяч лет

N+1
7 самых смешных и опасных типажей клиентов в фитнес-клубе: берегись! 7 самых смешных и опасных типажей клиентов в фитнес-клубе: берегись!

Шесть типажах фитнес-клиентов, которых ты встретишь в каждом клубе

VOICE
Чем занимались музыканты АВВА после распада квартета и до сего дня Чем занимались музыканты АВВА после распада квартета и до сего дня

Почти 40 лет музыканты ABBA пребывали в параллельной вселенной

Maxim
«Муж взял с меня обещание, что после его смерти я останусь одинокой» «Муж взял с меня обещание, что после его смерти я останусь одинокой»

Муж потребовал обета безбрачия — не выходить замуж после его смерти

Psychologies
15 психологических трюков, которые упрощают жизнь 15 психологических трюков, которые упрощают жизнь

Эти нехитрые приемы помогут легче взаимодействовать с другими людьми

Psychologies
Почему мы не можем расслабиться даже на выходных Почему мы не можем расслабиться даже на выходных

Как научиться отдыхать?

Psychologies
Открыть в приложении