Ученые из Центра фотоники и двумерных материалов Московского физико-технического института (МФТИ), Центра совместных инноваций Сучжоуской нанотехнологической школы Сучжоуского городского университета, Цзянсуского университета науки и технологий и Нанкинского университета (Китай) создали сверхчувствительный газоанализатор, используя особые оптические состояния — исключительные точки. Разработка открывает перспективы для экологического мониторинга, медицины и систем обнаружения опасных веществ. Об этом Науке Mail сообщили в пресс-службе МФТИ.
Мы ожидаем, что эта работа может привести к открытию новых физических явлений в неэрмитовой оптике и потенциальных приложений в области сенсорики.
Неэрмитова физика изучает системы, не подчиняющиеся привычным законам сохранения энергии.
Исключительные точки возникают при взаимодействии света с оптической системой и позволяют усиливать поглощение или отражение излучения. Исследователи впервые реализовали исключительные точки высших порядков в открытых рассеивающих системах, что и легло в основу сенсора. Для этого специалисты использовали материал с почти нулевым показателем преломления, который обеспечивал согласованное взаимодействие световых волн.
На основе трехканальной модели специалисты разработали схему газового датчика, преобразующего изменения в составе газа в электрический сигнал. Устройство работает на фиксированной частоте, отличается высокой чувствительностью к низким концентрациям газов и простотой использования.
В планах исследователей — экспериментальная проверка теории и создание сенсоров с управлением в реальном времени. Работа заполняет важный пробел в неэрмитовой оптике, открывая путь к новым технологиям сверхточного анализа. Результаты опубликованы в Physical Review Letters.
Ранее Наука Mail писала о том, что физики узнали, как колебательное движение атомов управляет магнитным порядком.
