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

«Немцы после войны: Как Западной Германии удалось преодолеть нацизм» «Немцы после войны: Как Западной Германии удалось преодолеть нацизм»

Как тяготы послевоенного периода заставили немцев чувствовать себя жертвами

N+1
Жизнь в лабиринте: почему в России все еще ждут новых романов Пелевина Жизнь в лабиринте: почему в России все еще ждут новых романов Пелевина

Виктор Пелевин может сыграть роль пророка, но чаще работает психотерапевтом

Forbes
Нейросеть для орнитологов Perch 2.0 помогла распознать морских животных Нейросеть для орнитологов Perch 2.0 помогла распознать морских животных

Google Deepmind выпустила обновленную версию нейросети для биоакустики Perch 2.0

N+1
Сладкая Ава Макс: эффектные фото новой поп-иконы Сладкая Ава Макс: эффектные фото новой поп-иконы

История жизни, фото и актуальная информация о личной жизни Авы Макс

Playboy
Древнерусские амазонки: как воительницы описывались в былинах и преданиях Древнерусские амазонки: как воительницы описывались в былинах и преданиях

Что фольклористам известно русских воительницах и как они изменились со временем

Forbes
В Италии нашли самую большую коллекцию костяных орудий возрастом 400 тысяч лет В Италии нашли самую большую коллекцию костяных орудий возрастом 400 тысяч лет

Древние люди систематически обрабатывали останки слонов

N+1
Палеогенетики выяснили происхождение этрусков Палеогенетики выяснили происхождение этрусков

Этруски оказались генетически близки италикам

N+1
Крах BlackBerry и триумф Apple: как гибкость мышления помогает предпринимателям создавать великие компании Крах BlackBerry и триумф Apple: как гибкость мышления помогает предпринимателям создавать великие компании

Отрывок из книги Адама Гранта «Подумайте еще раз» — как научиться мыслить гибко

Inc.
Замедляет электросамокаты, если водитель мешает пешеходам: сервис Link пытается изменить «дурную репутацию» кикшерингов Замедляет электросамокаты, если водитель мешает пешеходам: сервис Link пытается изменить «дурную репутацию» кикшерингов

Зачем компания Link внедрила в электросамокаты ИИ-систему

VC.RU
Зачем ЦБ хочет блокировать платежи в адрес криптобирж Зачем ЦБ хочет блокировать платежи в адрес криптобирж

Получится ли у регулятора остановить операции с криптобиржами?

Forbes
Зри в корень: занимательные факты о «подземной» жизни растений Зри в корень: занимательные факты о «подземной» жизни растений

«Зри в корень». Этот совет применим и к жизни растений

Вокруг света
Археологи установили время существования греко-бактрийской крепости Узундара Археологи установили время существования греко-бактрийской крепости Узундара

Крепость Узундара была построена в начале III века до нашей эры

N+1
Падение астероида назвали причиной разрушения города в долине Иордана 3600 лет назад Падение астероида назвали причиной разрушения города в долине Иордана 3600 лет назад

Археологи обнаружили свидетельства катастрофы на памятнике Телль-эль-Хаммам

N+1
Чулпан Хаматова: «Роли злодеев – это всегда хулиганство и эксперимент. Мне было очень весело» Чулпан Хаматова: «Роли злодеев – это всегда хулиганство и эксперимент. Мне было очень весело»

Чулпан Хаматова рассказала, чем ее рассмешила книга «Петровы в гриппе»

Grazia
В тени: старшая дочь Маликовых и другие дети звезд, отказавшиеся от публичности В тени: старшая дочь Маликовых и другие дети звезд, отказавшиеся от публичности

Далеко не все дети знаменитостей хотят идти по стопам родителей

Cosmopolitan
В Уфе чиновники торжественно открыли светофор. Вспоминаем и другие чудные открытия В Уфе чиновники торжественно открыли светофор. Вспоминаем и другие чудные открытия

Так, чего доброго, до тотальной газификации дойдет!

Maxim
«Привет, я скучаю»: зачем бывшие напоминают о себе? «Привет, я скучаю»: зачем бывшие напоминают о себе?

Зачем в нашу жизнь врываются непрошенные гости — наши бывшие возлюбленные

Psychologies
Отношения с мужем после родов: 5 фактов, о которых ты не знала Отношения с мужем после родов: 5 фактов, о которых ты не знала

Сеть переполнена советами для молодых матерей. Но стоит ли их слушать?

Cosmopolitan
MAXIM посмотрел новый фильм «Дюна» и забыл, что книга лучше MAXIM посмотрел новый фильм «Дюна» и забыл, что книга лучше

Можно прекратить грызть кактус и закопать видеокассету с «Дюной» Дэвида Линча

Maxim
Семейный бюджет: раздельный или общий? Семейный бюджет: раздельный или общий?

Чем отличаются виды бюджета и как могут повлиять на ваши отношения в паре

Psychologies
Учиться или играть? И то, и другое Учиться или играть? И то, и другое

«Учиться – скучно». Что может возразить школа на этот упрёк учеников?

Домашний Очаг
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
Палеонтологи обнаружили на юго-западе Испании ясли древних слонов Палеонтологи обнаружили на юго-западе Испании ясли древних слонов

Палеонтологи обнаружили многочисленные окаменевшие следы прямобивневых слонов

N+1
«Ребенок способный, но невнимательный»: как исправить ситуацию «Ребенок способный, но невнимательный»: как исправить ситуацию

В чем причины невнимательности ребенка и как ему помочь?

Psychologies
В белом венчике из роз: какой получилась британская принцесса в байопике «Спенсер: Тайна принцессы Дианы» В белом венчике из роз: какой получилась британская принцесса в байопике «Спенсер: Тайна принцессы Дианы»

Кинокритик Егор Беликов посмотрел "Спенсер" и рассказывает, чего ждать от фильма

Esquire
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
Конец фильма: Боузмен, Хьюстон, Ли и другие актеры, не дожившие до премьеры Конец фильма: Боузмен, Хьюстон, Ли и другие актеры, не дожившие до премьеры

Несколько актеров, которые не смогли увидеть результат своих трудов

Cosmopolitan
Российские археологи обнаружили погребение знатного воина черняховской культуры Российские археологи обнаружили погребение знатного воина черняховской культуры

Российские археологи обнаружили редкую находку черняховской культуры

N+1
Гёттинген на берегах Невы: Бесподобный учитель Пауль Эренфест Гёттинген на берегах Невы: Бесподобный учитель Пауль Эренфест

Кто такой Пауль Эренфест и что он сделал для физики?

Наука и жизнь
8 ранних признаков рака яичников: от самых очевидных до почти незаметных 8 ранних признаков рака яичников: от самых очевидных до почти незаметных

Симптомы рака яичников, которые нельзя упускать

Cosmopolitan
Открыть в приложении