В Петербурге синтезировали новый материал для изучения черных дыр

Группа петербургских физиков впервые смогла синтезировать гиперболический материал для терагерцового диапазона частот. Он позволит создавать высокочувствительные детекторы и сможет широко применяться в радиоастрономии для создания специальных телескопов, изучающих черные дыры.

В исследовательскую группу входят ученые из Университета ИТМО и РГПУ имени Герцена, работа ведется в рамках гранта Российского научного фонда.

Как сообщают в пресс-службе ИТМО, в рамках исследований физикам удалось впервые синтезировать гиперболический материал для терагерцового диапазона частот.

Телескопы, исследующие черные дыры, работают в диапазоне 100-300 гигагерц.

Вообще, исследования в терагерцовом диапазоне, проводятся во многих областях.

Спектр частот терагерцового диапазона расположен между инфракрасным и высокочастотным диапазонами. Такой диапазон также называют субмиллиметровым, его используют, например, в аэропортах для сканирования багажа и людей. Разного рода спектрометры применяют в медицине, например, при диагностике онкологических заболеваний.

Изыскания в этой сфере только начались. Чаще всего для получения корректных данных используются полупроводниковые детекторы, их охлаждают до температуры жидкого гелия, это усложняет исследования. Науке нужна приборная база, в частности, со стороны исследователей есть запрос на компактный детектор, который можно было бы использовать в любой лаборатории, но при этом важно, чтобы прибор был высокоточным, быстродействующим и компактным.

Решить эту непростую задачу взялись петербургские ученые. Они синтезировали новый материал на основе молибдена с висмутовым напылением. Он очень тонкий - толщина пластины составила 17 микрометров, что в несколько раз тоньше человеческого волоса. Особенность материала в том, что он проявляет свойства гиперболической среды, особыми эффектами, которых нет в стандартных оптических материалах. Например, гиперболическая среда позволяет получать отрицательный показатель преломления.

Это значит, что через материал излучение в терагерцовом диапазоне проходит быстрее, чем через воздух. О таких свойствах материалов ученые много знают в теории, но на практике создать гиперболическую среду для терагерцового диапазона никому в мире ранее не удавалось.

Новый материал имеет большие перспективы по использованию от медицины до изучения дальнего космоса.

Ученые намерены приступить к созданию прототипа первого супер-детектора, работающего в терагерцовом изучении уже в июле. Первые результаты их изысканий обнародованы в журнале Rapid Research Letters.