«Лазерный бильярд» — вовсе не развлечение из фантастического фильма. Такое название получила ионная ловушка нового типа, изобретенная в ИТМО.
Ионной ловушкой называли устройство, которое создает электрическое поле, «ловит» им частицы и заставляет их двигаться по нужной траектории. С помощью таких ловушек можно проводить химический анализ вещества, разложив его на составные элементы.
Свою ловушку ученые ИТМО сделали прозрачной — такого в науке еще не было. Они установили на стеклянную подложку два тонких электрода из оксида индия-олова. Так, все частицы находятся «на виду». Благодаря этому исследователи могут воздействовать на них не только с помощью электрического поля, но и с помощью лазерного излучения.
Название — «лазерный бильярд» — ловушка получила благодаря тому, что у нее есть две «лунки». И между ними частицы можно «перекатывать», как шары в бильярде, и даже сталкивать друг с другом.
Такая ловушка позволяет сортировать частицы по физическим свойствами, создавать особые формы материи — так называемые квази-кулоновские кристаллы — и проводить особо точные измерения, к примеру, при изучении гравитационных полей.
В будущем физики хотят скомбинировать свое изобретение с лазерным пинцетом — это позволит еще проще захватывать частицы и перемещать их в пространстве.
«Особая форма U- и W-электродов из оксида индия-олова дает нам несколько областей локализации в одной ловушке. Лазерным лучом мы можем перегонять частицы из одной импровизированной “лунки” в другую без дополнительного физического вмешательства. Можно даже сталкивать частицы друг с другом – как при игре в обычном бильярде – и реализовывать своеобразный наноразмерный синтез», — рассказал первый автор работы, старший научный сотрудник международного научно-образовательного центра физики наноструктур Дмитрий Щербинин.
«Лазерный бильярд» позволяет сортировать частицы по физическим свойствами, создавать новые формы материи и проводить особо точные измерения – к примеру, при изучении гравитационных полей.
Открытии опубликовано в международном рецензируемом журнале Surfaces.
Левитирующие микрочастицы карбоната кальция в ионной ловушке:
.jpg)