Ученые смогли заставить левитировать наноалмаз с помощью лазера

Группа исследователей из Рочестерского университета впервые в истории добилась левитации наноалмаза внутри вакуума с использованием лазерного луча. Этот прорыв может привнести существенный прогресс в развитии микроскопических датчиков и сенсоров.

Следует отметить, что это не первый случай, когда ученые используют лазерные лучи для левитации наночастиц. Однако этот случай требует отдельного упоминания, потому что наноалмазы являются оптически активным веществом. Они содержат азот-вакансии, которые могут излучать свет, что, в свою очередь, означает, что они способны делать что-то полезное, пока находятся в вакууме.

Сначала ученые экспериментировали с левитацией наноалмазов в воздухе, как на картинке сверху, однако сейчас исследователи смогли провернуть тот же трюк, но уже в вакууме. Находясь в воздухе, микроскопические частицы подвергаются бомбардировке различных молекул, что делает очень сложным процесс поддержания их парящего состояния. Состояние вакуума помогает справиться с этой проблемой.

«Это позволяет нам механически управлять наноалмазами, находящимися в состоянии левитации», — объясняет Леви Нойкирч, ведущий исследователь проекта, результаты которого были опубликованы в журнале Nature Photonics.

Постоянный контроль движения частиц, находящихся в вакууме и поддерживаемых лазером, а также изменяемая интенсивность света позволяет ученым удерживать частицы почти в статическом состоянии и двигать их только так, как им необходимо. Система использует два лазерных луча. Один лазер приводит в состояние возбуждения азот-вакансии наноалмаза, которые начинают излучать свет. Это обеспечивает ученых информацией о том, как следует настроить второй лазер, который захватывает наноалмаз и приводит его в состояние левитации в вакууме.

Несмотря на большой прогресс, ученые хотят добиться полного отсутствия колебаний наноалмаза, сделав его полностью статичным. Однако сейчас процесс, позволяющий это сделать, подразумевает использование температурной среды и давления, которые губительно сказываются на структуре наноалмазов.

Тем не менее метод должен оказаться полезным. Относительное отсутствие движения наноалмазов можно будет использовать для вычисления очень малой силы и вращающего момента. Даже незначительная сила будет толкать частицы, а излучаемый азот-вакансиями свет позволит изменять эти показатели. Это как очень маленькие весы, которые со временем должны стать еще точнее.

Июн 24, 2017Геннадий

Ледяное безмолвие Гренландии

Ледяные пейзажи Гренландии:

Северное сияние. Гренландия.

В этом обзоре Запечатлены  снежные просторы Гренландии. Ледяной остров известен своими северными сияниями, круглогодичными пейзажами с заснеженными вершинами, крутыми прибрежными утесами, древними синими заливами с айсбергами и большим количеством других интересных мест.

Ледяной гигант.

Изумрудные льды Гренландии.

Великолепная Гренландия.

Гренландия.

Гренландия невероятна, она хранит в себе множество тайн покрытых толстыми слоями льда и снега. Путешествия по ледяному острову, приносят немало радости, и напоминают собой зимнюю сказку, где на твоем пути вырастают: огромные айсберги, хрустящие ледяные покровы, издающие невероятные звуки, драматические горные массивы – фьорды, бирюзовые озера с кристально прозрачной водой, белые медведи, проплывающие на огромной льдине, все это и многое другое в фантастических бело-синих тонах и оттенках, которые на закате дня окрашиваются теплым золотым жаром.

 

Пейзаж Гренландии на закате дня.

Залив Диско.

Горные массивы.

Ледяные покровы.