18:16 25 Januar 2020
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    Wissenschaftler der Nationalen Universität für Nuklearforschung MEPhI haben den Effekt des Zusammenwirkens „Licht-Stoff“ untersucht, der bei der Entwicklung von Lichtquellen des neuen Typs, von Biosensoren sowie bei der Steuerung chemischer Reaktionen genutzt werden kann.

    Die Ergebnisse der Studie wurden in den Fachzeitschriften „Optics Express“ () und „Proceedings of SPIE“ veröffentlicht.

    MEPhI-Forscher zeigten am Beispiel der Fluoreszenz des organischen Farbstoffs Rhodamin 6G die Möglichkeit, das Zusammenwirken einer in kleinem Umfang lokalisierten Elektromagnetwelle mit Exitonen im Stoff mithilfe einer einzigartigen Anlage zu steuern – eines optischen Mikroresonators – des Fabry-Pérot-Interferometers. Das würde ermöglichen, die grundlegenden Eigenschaften des angeregten Zustandes im Umfang des Resonators zu ändern und Quasiteilchen mit neuen Hybrid-Merkmalen – Polaritonen zu bekommen.

    „Die Haupttechnologie, die in unserer Arbeit genutzt wird, ist die Lokalisierung der Modi des elektromagnetischen Feldes im kleinen Umfang des durchstimmbaren Mikroresonators. Eine einmalige Anlage, die in unserem Labor entwickelt worden ist, lässt mit hoher Präzision die Raum- und Spektrum-Verteilung der Elektromagnetwellen im kleinen Umfang des Raums, der mit Metallspiegeln begrenzt ist, kontrollieren. So bekommen wir die Möglichkeit, die Merkmale der erhaltenen Hybrid-Quasiteilchen zu kontrollieren, die eine Superposition der Anregung im Stoff und den eigenen Modi des Resonators sind“, erzählte der wissenschaftlicher Mitarbeiter des Labors für Nanobioengineering von MEPhI, Dmitri Dowschenko.

    Ihm zufolge ist die Studie von fundamentaler Bedeutung, weil sie eine ausführliche Analyse des Prozesses der Bildung solcher zusammenhängender Zustände und die Abhängigkeit ihrer Eigenschaften von Experimentalbedingungen ausführlich erforschen lässt.

    Erhaltene Ergebnisse zur Änderung der Merkmale der Quasiteilchen im Stoff haben auch eine direkte praktische Anwendung zur Steuerung der Geschwindigkeit von chemischen Reaktionen, zur Erhöhung der Distanz der Resonanz-Energieübertragung und zur Erhöhung der Effizienz verschiedener optisch elektronischen Geräte.

    Heute arbeiten Wissenschaftler aktiv an der Erforschung des Einflusses der Verbindung „Licht-Stoff“ auf die Resonanz-Energieübertragung und erforschen die Möglichkeit der Steuerung dieses Prozesses via Kontrolle der Resonator-Parameter. Zudem setzen sie die fundamentalen Studien der Abhängigkeit zwischen den Merkmalen der gebildeten Hybrid-Quasiteilchen von verschiedenen Parametern der Teilchen im Mikroresonator fort.

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    Tags:
    Nationale Universität für Nuklearforschung (MEPhi)