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

Плюшеголовые сойки не сумели воспользоваться инструментом Плюшеголовые сойки не сумели воспользоваться инструментом

Плюшеголовые разноцветные сойки не могут решить задачу с инструментами

N+1
Ирина Апексимова. Живу как хочу Ирина Апексимова. Живу как хочу

Ирина Апексимова — о работе в театре и критике

Коллекция. Караван историй
На шаг ближе к колонизации: как искусственный интеллект помогает NASA изучать Марс На шаг ближе к колонизации: как искусственный интеллект помогает NASA изучать Марс

О том, как ИИ помогает исследовать Марс, и приведет ли он нас к прорыву

ТехИнсайдер
Красный принадлежит Coca-Cola, а голубой — Tiffany: как устроено единоличное «владение» цветом Красный принадлежит Coca-Cola, а голубой — Tiffany: как устроено единоличное «владение» цветом

Как компании регистрировали цвета как торговую марку

VC.RU
Больше президенток и законов о насилии: 10 важных достижений феминисток в XXI веке Больше президенток и законов о насилии: 10 важных достижений феминисток в XXI веке

Главные достижения феминисток за последние 25 лет

Forbes
Стас Намин Стас Намин

Стас Намин — о возрасте и легендарных друзьях

Maxim
Ламинария – суперфуд Ламинария – суперфуд

Ламинария – бурая морская водоросль, богатый источник йода и цинка и еще кое-что

Здоровье
Чем заняться на Байкале: 6 активностей, которые стоит попробовать на Славном море Чем заняться на Байкале: 6 активностей, которые стоит попробовать на Славном море

Байкал ждет тебя в гости

Playboy
Нам нужна школа, где нет места буллингу Нам нужна школа, где нет места буллингу

Травля – одна из самых серьезных проблем в школе

Домашний Очаг
Экологичной моды не существует: до 8% всех выбросов парниковых газов производят fashion-бренды Экологичной моды не существует: до 8% всех выбросов парниковых газов производят fashion-бренды

Самые крупные бренды одежды не смогут сократить свои выбросы даже к 2030 году

Inc.
О чем болит наше тело: 7 важных сигналов О чем болит наше тело: 7 важных сигналов

Как распознать психосоматические сигналы нашего тела?

Psychologies

Как итальянской красотке удается выглядеть потрясающе на протяжении долгих лет

VOICE
Жители Новой Гвинеи начали выращивать птенцов казуаров в неволе 17,8 тысячи лет назад Жители Новой Гвинеи начали выращивать птенцов казуаров в неволе 17,8 тысячи лет назад

Жители Новой Гвинеи уже 17,8 тысячи лет назад похищали из гнезд яйца казуаров

N+1
Недетские шалости: игрушки, которые сняли с производства Недетские шалости: игрушки, которые сняли с производства

По-настоящему страшные игрушки, которые уже не изготавливают

VOICE
Двое в комнате Двое в комнате

История шедевра Яна Вермеера

Robb Report
Счастье из воздуха Счастье из воздуха

В светской Москве новый тренд — дышать газом

Tatler
Ваши отношения с едой Ваши отношения с едой

Как вы обращаетесь с едой и как привести отношения к гармонии?

Домашний Очаг
Или Цезарь ‒ или ничто Или Цезарь ‒ или ничто

Цезарь и печенье с шоколадной крошкой: блюда, появившиеся случайным образом

Psychologies
Защищать то, что любишь Защищать то, что любишь

Хранители города, каждый из которых бережет что-то свое

Seasons of life
Как выглядели бы постаревшие звезды в своих фильмах сейчас? (Немного грустная галерея) Как выглядели бы постаревшие звезды в своих фильмах сейчас? (Немного грустная галерея)

Ничто так не демонстрирует быстротечность времени, как современные лица звезд

Maxim
Знаки зодиака, которым тяжелее всего построить отношения, - кто они? Знаки зодиака, которым тяжелее всего построить отношения, - кто они?

Какие знаки зодиака испытывают в сфере отношений серьезные затруднения

Cosmopolitan
Черная вдова: пожилая женщина отравила мужа и трех любовников ради денег Черная вдова: пожилая женщина отравила мужа и трех любовников ради денег

Женщина, несмотря на преклонный возраст, много лет проворачивала брачные аферы

Cosmopolitan
На Сулавеси впервые обнаружили останки Homo sapiens эпохи плейстоцена На Сулавеси впервые обнаружили останки Homo sapiens эпохи плейстоцена

Археологи обнаружили на Сулавеси останки человека современного типа

N+1
Худеем по аюрведе Худеем по аюрведе

Уникальная система питания из Древней Индии

Лиза
5 типичных для России вещей, которые сложно объяснить иностранцу 5 типичных для России вещей, которые сложно объяснить иностранцу

Что русскому хорошо, то немцу непонятно

Maxim
В корне проблемы В корне проблемы

Самые актуальные вопросы о красоте волос

Лиза
Они пели про гранитный камушек и черные глаза: где сегодня артисты одного хита Они пели про гранитный камушек и черные глаза: где сегодня артисты одного хита

Исполнители одного хита. Рассказываем, что стало с артистами спустя годы

Cosmopolitan
Инфоцыгане или спасители жизней? Кто они – Елена Блиновская и другие инстафеи Инфоцыгане или спасители жизней? Кто они – Елена Блиновская и другие инстафеи

Кто такие инстафеи?

Cosmopolitan
Женское бритье лица: странный тренд, который возродился благодаря ТикТоку Женское бритье лица: странный тренд, который возродился благодаря ТикТоку

Женское бритье лица, kao sori и дермапланинг

Cosmopolitan
Своя история Своя история

Респектабельный интерьер в эклектичном стиле

SALON-Interior
Открыть в приложении