Представьте устройство, которое может быть выборочно прозрачным для различных световых волн в один момент времени, и непрозрачным в следующий, после минутной настройки. Специалисты из университета Буффало приблизились к созданию подобной технологии.
Такой шлюз имеет мощные и уникальные возможности в различных видах электронных, оптических и других приборах, включая зависящее от транзисторов оборудование. Исследователи из университета Буффало сообщили в статье Physical Review Letters об открытии, которое на шаг приблизило создание устройства. Специалисты работали с периодическими материалами – структурами, состоящими из повторяющихся элементов. К этой категории относятся кристаллы и крылья некоторых видов бабочек, которым такое строение помогает отражать свет определенного цвета. Если специалисты понимают внутреннюю структуру периодического материала, то они могут определить, какая длина волны через него пройдет, а какая – нет.
Исследование университета Буффало показало, что для такого предсказуемого отражения не нужно полностью воссоздавать строение. Тот же эффект наблюдается, если поместить непереодический материал между двумя пограничными слоями с периодической формой. Структура будет прозрачной для определенных длин световых волн, и инженеры смогут быстро настраивать, для каких именно. Для этого они просто будут передвигать одну из периодических границ. Эффект сохраняется не только для света, но и для других волновых явлений.
«Мы показали, что закон Брэгга – особый случай более общего феномена, который был открыт в этом исследовании и назван волновым резонансом Блоха, — сказал Виктор Погребняк, адъюнкт-профессор электротехники. – Работа дает новые возможности в фотоэлектронике, наноэлектронике, оптике и многих других сферах».
«Электроны ведут себя как волны, которые могут демонстрировать резонанс Блоха и использоваться как мощный метод управления потоками в наноэлектрических контурах», — отметил профессор Эдвард Фурлани, соавтор исследования.
Ключевое преимущество явления в том, что оно позволяет одновременно блокировать больший диапазон длин волн, чем ранее известные эффекты, описанные законом Брэгга. Эту особенность можно использовать в таких устройствах, как световые лазеры и новые типы быстро переключающихся транзисторов.
