Компьютерра PDA 03.10.2009-09.10.2009

Корейцы считают, что специальные метки, отпечатанные по их технологии, смогут использоваться для подтверждения подлинности товаров. Исследователи продолжают работать над способами обратимой фиксации цвета, чтобы фотонные кристаллы можно было применять даже в дисплеях. Впрочем, полагают специалисты, альтернативные технологии быстрого получения фотонных кристаллов (например, путем структурирования поверхности пластика лазером) могут оказаться выгоднее в производстве.

Другой прорыв наметился в создании плазмонных нанолазеров. Сразу две независимые научные группы из Калифорнийского университета в Беркли и Норфолкского университета (штат Вирджиния) продемонстрировали лазеры, размером не превышающие ста нанометров, что гораздо меньше дифракционного предела.

Миниатюрные лазеры давно приковывают внимание исследователей. Дело в том, что обычной электронике трудно работать на частотах выше десяти гигагерц, а оптическим устройствам и сотни терагерц вполне по плечу. Но оптический резонатор не может быть меньше половины длины волны. Давно предлагаются различные способы обхода «проклятья» дифракционного предела. Для этого, например, можно «смешать» свет с колебаниями электронной плазмы у поверхности металла и получить гибридные квазичастицы — поверхностные плазмоны. Но они сравнительно быстро разрушаются из-­за неизбежных потерь на нагрев металла. Кроме того, в лазере должна быть возбужденная активная среда, усиливающая колебания, которую надо как-то сочетать с металлом. И до сих пор это оставалось непреодолимой преградой.

Группе в Беркли удалось изготовить лазер из полупроводникового нановолокна, содержащего сульфид кадмия. Нановолокно отделено от серебряной подложки прозрачным диэлектриком толщиной пять нанометров. В этом зазоре, значительно меньшем дифракционного предела, потери у поверхностных плазмонов невелики; накачиваемое светом нановолокно хорошо их усиливает, и возникает эффективная сине-зелёная (489 нм) лазерная генерация в полосе под волокном шириной 38 нм. Зажатые в зазоре плазмоны обладают рядом уникальных свойств — например, высокой концентрацией энергии. Их можно использовать как источник в плазмонной электронике и в квантовых вычислениях; с помощью плазмонов можно будет изучать отдельные молекулы и нагревать сверхмалые области для магнитной записи информации. Теперь учёные хотят заменить оптическую накачку плазмонного лазера электронной, что сделает вполне реальным его использование в чипах.

В Норфолке пошли другим путём. Созданный там плазмонный нанолазер (спазер) представляет собой шарик диаметром 44 нм с золотым ядром, которое «обернуто» слоем кварца с примесью молекул красителя. Сферическое ядро играет роль резонатора для плазмонов, а его оболочка является активной средой. Такое устройство помещают в воду и накачивают другим лазером. Сгенерированный спазером свет может оставаться в виде плазмонов в наночастице или излучаться зелёными фотонами с длиной волны 530 нм. Подобные шарики (по мнению изобретателей, их можно уменьшить до нанометра) способны стать основой новых микроскопов и биосенсоров, чувствительных к отдельным молекулам.

"Компьютерра" №34 (798)

В погоне за солнечным зайчиком

Автор: Александр Бумагин

Опубликовано 05 октября 2009 года

В середине июля двенадцать крупных европейских компаний подписали меморандум о проекте DESERTEC. Он предусматривает строительство гигантского комплекса солнечных (а также ветровых и прочих «альтернативных») электростанций, который решил бы многие энергетические проблемы континента, вырабатывая до 15% необходимой Европе электроэнергии. Практически одновременно корпорация РОСНАНО оформила своё участие сразу в трёх российских проектах, связанных с производством солнечных элементов для космической отрасли и наземного применения.

Оценить эти шаги пока довольно трудно ввиду разного масштаба инициатив и зачаточного состояния большинства проектов. DESERTEC¹ потребует 400 млрд. евро в течение десяти лет, а РОСНАНО имеет возможность потратить лишь несколько миллиардов рублей. Инициаторы европейского проекта хотят вырваться вперед, а мы лишь рассчитываем догнать тех, кто впереди. Для них это стремление к энергетической независимости, в том числе и от нас, а мы решаем похожую проблему в пусть важном, но очень узком сегменте. Сравнивать эти усилия нельзя ещё и потому, что европейцы хотят с помощью жаркого африканского солнца и системы отражателей нагревать тепловые котлы, а РОСНАНО делает ставку на поглощение энергии излучения светила в полупроводниковых солнечных батареях: энергетика там и там солнечная, а технологии совершенно разные. К слову, в европейском проекте никакие технологические прорывы и не требуются, у них главная проблема — в грандиозности задуманного.

Мы все, наверное, привыкли к тому, что в нашей стране крупные государственные вложения в технологии делаются нечасто. А если и делаются, то сплошь и рядом все оканчивается пшиком. Интересно, что получится с обузданием Солнца.