Далее мои дополнения по мтарицам тритановой энергии.
Чем они эта информация может пригодиться здесь. Чтобы не считалось за флуд.
Tritan не назвал материал матриц из которых они их делают.
Возможные кандидаты по моему это материалы из которых делают фотонные кристалы.
Наса может это себе позволить.Интересна их структура.
http://www.edu.uz/modules/news/article.php?storyid=396
На фото: Структура фотонного кристалла
Новый материал обладает необычно высоким коэффициентом преломления: почти плоская линза из него могла бы преломлять лучи сильнее, чем сильно искривленное стекло. Коэффициент преломления определяет, во сколько раз медленнее свет распространяется в среде по сравнению с вакуумом. Для обычных, то есть достаточно однородных, веществ эта величина обычно близка к единице. Вместе с тем, известны фотонные кристаллы - диэлектрики с особой наноструктурой, где за счет дисперсии и дифракции поведение электромагнитных волн качественно изменяется.
Некоторые фотонные кристаллы встречаются в природе (к ним относят минерал опал
и вещество, которым покрыты крылья бабочек Morpho granadensis), но обычно их получают искусственно в крайне небольших количествах. Это относится, в частности, к материалам, замедляющим свет.
http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/NATURE/10_04/CRYSTAL.HTM
Квантовая механика плененных фотонов.
Оптические микрорезонаторы, волноводы, фотонные кристаллы.
Рис.1. Зависимость показателя преломления от координаты (а) и схематическое изображение структуры фотонных кристаллов (б):одномерного (1D), двухмерного (2D) и трехмерного (3D).
Вспоминаем эмблему у Гребенникова (похоже на фотонные кристаллы, да похоже)
Фотонный кристалл представляет собой пространственно неоднородную структуру, характеризуемую периодической функцией n(x,y,z), где n — показатель преломления материала (рис.1,а). В целом картина напоминает потенциальный рельеф для электрона в кристалле. Здесь так же образуется запрещенная зона — определенная область частот, в которой запрещено свободное распространение фотона.
Справедливости ради нужно отметить, что еще в 1972 г. российский физик В.Быков из Института общей физики опубликовал ряд важных результатов, относящихся к подобным периодическим средам. Видимо, его работа и работы других авторов на эту тему были сделаны слишком рано, когда ситуация еще не созрела и внимание исследователей было сосредоточено на других, более актуальных тогда направлениях.
-Другая интригующая перспектива — управлять интенсивностью спонтанного и индуцированного излучения атомов и молекул, находящихся в фотонных кристаллах или оптических микрорезонаторах.
Известно, что дефекты в кристаллах, такие как вакансии, чужеродные атомы, дислокации, могут приводить к возникновению в запрещенной зоне разрешенных уровней. Подобным уровням соответствуют локализованные состояния электронов. Аналогичная ситуация реализуется и в фотонных кристаллах. В качестве дефектов также могут быть вакансии, т.е. пустые элементы в решетке, или элементы, заполненные материалом с другим коэффициентом преломления. Эти типы дефектов называют точечными, но на самом деле они — микрополости, или микрорезонаторы, которые могут захватывать или локализовывать фотоны и представляют большой интерес для создания эффективных точечных источников света, в частности лазеров с низким порогом генерации. Встречаются и линейные дефекты, в качестве которых, например, выступают нитевидные полости внутри фотонного кристалла. В отличие от точечных, линейные дефекты могут проводить вдоль себя свет (рис.10).
Рис. 10. 2D-фотонные кристаллы. Световедущие каналы и оптические волокна.
Вопрос, мог ли Гребенников создать нечто аналогичное фотонным кристалам?
Аналогия между квантовым поведением электронов в полупроводниках и фотонов в кристаллах имеет строгое математическое обоснование: уравнения Максвелла после несложных преобразований могут быть представлены в виде, формально идентичном уравнению Шредингера для волновой функции электрона. Именно эта аналогия, на которую обратил внимание Яблонович [1], и стала источником многих идей в развитии физики фотонных кристаллов. Более того, оказалось, что процессы в фотонных кристаллах поддаются компьютерным расчетам со значительно более высокой степенью надежности, чем соответствующие задачи для электронов в кристалле. Это связано с одним из фундаментальных различий между фотонами и электронами — электроны обладают значительно более сильным взаимодействием между собой, чем фотоны. Поэтому “электронные” задачи требуют учета многоэлектронных эффектов, сильно увеличивающих размерность задачи, что заставляет часто использовать недостаточно контролируемые приближения, в то время как в фотонике данной трудности практически не существует.
Как делают фотонные кристаллы
http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/NATURE/10_04/CRYSTAL.HTM
Другой путь — “снизу — вверх”, основанный на спонтанной кристаллизации коллоидного раствора мелких частиц и называемый самосборкой, обеспечивает быстрый и сравнительно простой метод изготовления фотонных кристаллов. Метод самосборки применяется, главным образом, для создания диэлектрических фотонных кристаллов. Например, на первом этапе из коллоидного раствора методом самосборки из полимерных или кварцевых (SiO2) микросфер выращивается трехмерная периодическая структура, которая используется далее как матрица для изготовления периодической оптической среды с заданными параметрами. На следующих стадиях пустоты матрицы заполняются материалом с высоким коэффициентом преломления, после чего микросферы удаляются путем химического травления, что и решает задачу.
К недостаткам метода нужно отнести малое разнообразие типов получаемых периодических структур (матриц). Кроме того, довольно трудно избавиться от случайных дефектов, которые “портят” запрещенную зону, но нелегко создать искусственные дефекты структуры, которые модифицируют зону нужным образом.
Однако в последние годы Я.Власов и его коллеги из фирмы IBM доказали, что указанные препятствия могут быть преодолены [7]. Они вырастили крупные (размером порядка 1 см) и весьма совершенные фотонные кристаллы на поверхности кремния, отчетливо демонстрирующие наличие в них запрещенной зоны. Более того, ученые научились формировать в них искусственные дефекты. Все это, а также тот факт, что фотонные кристаллы выращены на поверхности кремния — основного материала микроэлектроники, очень обнадеживает. Тем более, что
Природа уже поработала в данном направлении.
Недавно физики из Санкт-Петербурга и Минска [8] нашли интересные и глубокие аналогии в свойствах (поведении) фотонных кристаллов и естественного минерала — опала, который также состоит из плотно упакованных кварцевых сферических частиц, хотя и не обладает регулярной периодической структурой. Опалы издавна известны восхитительной игрой цветов, которая возникает, так же как и в фотонном кристалле, благодаря дифракции света на структуре кварцевых сфер.
Австралийские ученые из университета Сиднея открыли [9], что фотонные кристаллы встречаются в живом мире, а именно в морском черве, живущем в сравнительно глубоких морских водах. Морской червь покрыт “мехом” из иголок с яркой радужной окраской, которая переливается и играет в зависимости от угла падения света и угла наблюдения (рис.12,а,б,в).
Рис. 12. Морской червь Genus aphrodita (а), его радужные иголки (б, в)
и изображение поперечного сечения иголки в сканирующем электронном микроскопе (г).
Исследования с помощью сканирующего электронного микроскопа обнаружили у иголок наличие 2D-периодической структуры (рис.12,г), вероятно, с неполной запрещенной зоной. Здесь так же, как и в опале, игра цвета определяется дифракцией света на сложной микроструктуре, а не дисперсией коэффициентов поглощения и отражения на тех или иных красителях.
Некоторые бабочки (например, Morpho rhetenor, Южная Америка [10]) радужной окраской крыльев также обязаны дифракции света на микроструктуре чешуек их крыльев (рис.13).
Рис. 13. Бабочка Morpho rhetenor и детали выделенного участка ее крыла.
Вопрос Гребенников изучал бабочек? У него были загадки про море?
76
Тема закрыта
) ?!
