Определенно, два настраивающихся нанорассеивателя устанавливают резонатор в «исключительном пункте», специальном состоянии системы, в которой могут произойти необычные явления. Третий нанорассеиватель тревожит систему, и как противный хулиган детской площадки, чем меньший это, тем больше ответа это добирается.
Вашингтонская Университетская команда, во главе с Лэном Янгом, профессором Эдвина Х. & Флоренс Г. Скиннер Электрических & Системного проектирования, недавно добилась главных успехов в исследовании и манипуляции света. У нового открытия командой способности ощущения микрорезонаторов могли быть воздействия в создании биомедицинских устройств, электроники и устройств обнаружения биологической опасности.«Это сложно, чтобы обнаружить наноразмерные объекты, такие как наночастицы», сказал Янг. «Если объект очень маленький, он вводит мало волнения системе ощущения.
Мы используем необычную топологическую особенность, связанную с исключительными пунктами физической системы, чтобы увеличить ответ оптического датчика к очень небольшим волнениям, таким как введенные наноразмерными объектами. Красота исключительного датчика пункта состоит в том чем меньше волнение, тем больше улучшение по сравнению с обычным датчиком».Система датчика яна принадлежит категории, названной резонаторами способа Галереи шепота (WGM), которые работают как известная Галерея шепота в Соборе Св. Павла в Лондоне, где кто-то на одной стороне купола может услышать сообщение, на котором кто-то говорит со стеной с другой стороны.
В отличие от купола, у которого есть резонансы или сладкие пятна в слышимом диапазоне, датчик резонирует на легких частотах.«Так называемый ‘исключительный пункт’ обеспечивает датчик Галереи шепота исключительной работой для обнаружения наноразмерных объектов, превосходя тот из обычных датчиков Галереи шепота», сказал Вейджиэн Чен, электротехнический докторант в лаборатории Янга. «Поразительно, чем меньший целевой объект, тем лучше работа нашего нового датчика будет».WGM яна показывает два сопутствующих рассеивателя кварца или наноподсказки, которые устанавливают на тороиде, или проводе, имеющем форму пончика, пути для миллионов легких пакетов, названных фотонами пересекать. Эти устройства настраивают различные параметры в системе, чтобы влиять на функцию.
Используя нанорасположение систем, исследователи могут переместить рассеиватели и увеличить размер и даже ввести другую среду – вирусную частицу, например – в область, чтобы встревожить область и подозвать исключительный пункт.В новых экспериментах команды два «настраивающихся» нанорассеивателя приносят резонатор к исключительным пунктам; третья частица тревожит систему от своих исключительных пунктов и приводит к разделению частоты. Из-за топологии очень сложного квадратного корня около исключительного пункта разделение частоты, которое является сигналом ощущения, представлено математически как квадратный корень силы волнения. Это значительно больше, чем, что найдено в традиционных, неисключительных ощущающих пункт схемах, используя очень небольшие волнения.
Ян и ее группа исследуют использование исключительного пункта в фотоакустических исследованиях отображения и других сценариях, где они ищут развитие «нетрадиционных легких способов транспортировки’, сказала она. «Должно быть много заявлений, являющихся результатом этого».