Создан звуковой аналог лазера

Две группы физиков представили разработки для получения звукового аналога лазера, известного как сазер. Работы опубликованы в журнале Physical Review Letters и на портале Nature News. Сазер происходит от английского sound laser (звуковой лазер), в сокращении saser. "Традиционный" лазерный - луч света строго определенной частоты (цвета), усиленный лазером.

В связи с меньшей скоростью перемещения звуковых волн по сравнению со световыми, длина волны первых меньше чем у световых с той же частотой (частота и длина волны связаны обратным соотношением через скорость света). Ученых особенно интересуют звуковые волны с короткими длинами волн, что создает значительные трудности при конструировании сазеров. При попытке получить луч сазера определенной длины волны (то есть при его усилении) резонирует лучи с широким набором частот (так как необходимая ученым частота получается очень низкой).

Первая группа исследователей преодолела это за счет использования двух кремниевых резонаторов. Лазерные лучи заставляли резонаторы колебаться. В момент начала колебания одного из резонаторов строго с одной частотой ученые заставляли резонаторы соприкоснуться. Полученный звук представлял собой луч сазера. Изменение расстояния между резонаторами приводило к испусканию звуков различных частот.

Вторая группа использовала принципиально иной принцип и работала с колонной, сделанной из чередующихся слоев арсенида галлия и арсенида алюминия. Когда луч лазера "ударял" в вершину колонны, возникающие звуковые волны заставляли электроны арсенида галлия туннелировать сквозь слой арсенида алюминия. Последовательные акты туннелирования усиливали звук определенной частоты, который дополнительно стимулировал процесс туннелирования. Однако в данном случае получался не столь чистый сазерный луч.

Обе созданные установки могут широко использоваться на практике. Так, в перспективе, при помощи лучей сазера возможно создавать приборы, способные разрешать микроскопические объекты намного эффективнее, чем это могут делать современные микроскопы.