3
Календарь конференций
  • 2 июня

    Семинар по электромагнитным зондированиям Земли, посвящённый 100-летию профессора Марка Наумовича Бердичевского

  • 8 – 9 июня

    JOURNALISM EDUCATION IN RUSSIA AND CHINA IN THE AGE OF DIGITALIZATION

  • 15 – 17 сентября

    Всероссийская молодежная школа-конференция «Молекулярные механизмы регуляции физиологических функций»

  • 21 сентября

    Конференция, посвящённая 100-летию со дня рождения Е. Е. Милановского

  • 23 – 24 ноября

    Международная научная конференция «VIII Соколовские научные чтения: Русская литература в периодических изданиях»

Все конференции
23/03/23

Физики МГУ предложили новые метаматериалы для акустооптических приборов

Ученые физического факультета МГУ провели моделирование двумерного фононного кристалла. Это гибкий акустический метаматериал, который может подстроиться под практические задачи. Специалисты исследовали свойства новой структуры и предложили способы практического использования. Работа, поддержанная грантом Российского научного фонда, получила награду «выбор редакции» от редакции журнала «Materials» (Базель, Швейцария) в январе 2023 года.

Фононные кристаллы – это среды, в которых периодически меняются свойства, что позволяет влиять на особенности распространения звука. Эти кристаллы используют в различных областях, в частности, в акустооптике, которая занимается взаимодействием электромагнитных и звуковых волн.

Эксперты исследовали недавно предложенный фононный кристалл: в изотропном кристалле плавленого кварца размещены периодически повторяющиеся круглые отверстия. Авторы рассчитали основные акустические характеристики: скорость звука и поляризацию, а также направление распространения энергии всех распространяющихся в материале волн. 

Выяснилось, что величина акустической анизотропии, которая появляется при появлении неоднородностей, определяется геометрией отверстий – отношением диаметра к периоду элементарной ячейки. Как оказалось, выбор различной геометрии позволяет изменять основные акустические параметры среды в соответствии с потребностями. Это даст возможность для создания материалов с заданными характеристиками.

Акустооптические устройства используют звуковые волны в кристалле, чтобы управлять световым пучком – например, лазерным излучением. Как правило, в акустооптике используют монокристаллические среды. Однако они обладают рядом недостатков. Монокристаллы выращиваются определенным способом, с заданными свойствами. Эти свойства сложно изменить. Кроме того, выращивание монокристаллов – длительный, дорогостоящий и технологически сложный процесс. 

Фононные кристаллы позволяют обойти эти сложности и открывают огромные возможности. Размер, форму и расположение неоднородностей в материале можно корректировать, чтобы в конечном счете получить структуру с необходимыми для прикладных задач свойствами. 

«Такие фононные кристаллы удовлетворяют необходимым требованиям для создания на их основе акустооптических приборов: фильтров, дефлекторов и модуляторов, в которых необходимо иметь заданную скорость звука. Мы планируем и дальше исследовать поведение волн в фононных кристаллах теоретически и экспериментально», — прокомментировала работу доцент кафедры физики колебаний физического факультета МГУ Наталия Поликарпова.