Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

06.17 Акустооптические эффекты, оптоакустика, акустическая визуализация, акустическая микроскопия и акустическая голография

 

Мильков М.Г., Кокшайский А.И., Балакший В.И. «Акустические свойства двуосного кристалла калий титанил арсената KTiOAsO4» Акустический журнал, 71, № 6, с. 780-788 (2025)

Исследованы акустические свойства кристалла калий титанил арсената, перспективного для применений в акустооптике. Определены все коэффициенты упругости этого кристалла, а также значения фазовых скоростей акустических волн и величины углов между направлениями фазовой и групповой скорости материала. Акустические параметры кристалла рассчитаны на основе данных эксперимента из диаграмм Шефера–Бергмана и из измерений скоростей упругих волн фазовым методом.

Акустический журнал, 71, № 6, с. 780-788 (2025) | Рубрики: 06.03 06.17

 

Ромашевский С.А. «Особенности исследования оптически прозрачных материалов с помощью акустического импульса, индуцированного сверхкоротким световым импульсом в пленке оптоакустического преобразователя субмикронной толщины» Теплофизика высоких температур, 63, № 65, с. 750-765 (2025)

Работа посвящена особенностям исследования оптически прозрачных конденсированных материалов с помощью лазерно-индуцированных гиперзвуковых волн (частотой >109 Гц) высокого давления (единицы ГПа). Генерация гиперзвука происходит в результате поглощения сверхкороткого (∼10–13 с) лазерного импульса в оптоакустическом преобразователе – поглощающем материале, нанесенном на исследуемую оптически прозрачную подложку, регистрация распространяющейся гиперзвуковой волны в которой осуществляется за счет мандельштам-бриллюэновского рассеяния во временной области. На примере стеклянной подложки, покрытой пленкой Ni субмикронной толщины, экспериментально исследуется влияние акустического импульса (эха), циркулирующего в пленке Ni, на амплитуду и фазу регистрируемых бриллюэновских осцилляций в подложке. Измерена динамика изменения коэффициента отражения ΔR(t)/R0 во временном диапазоне до 0.7·10–9 с и временным разрешением до 0.6·10–13 с при возбуждении и зондировании на границе раздела стекло–Ni в максимально широком диапазоне поглощенных плотностей энергий нагревающего импульса от 0.8 до 13.2 мДж/см2, инициирующего мгновенный рост температуры электронной подсистемы Ni до нескольких тысяч градусов. Установлено, что амплитуда бриллюэновских осцилляций в подложке растет линейно с ростом вложенной энергии, что предполагает также линейный рост амплитуды давления акустического импульса от 0.5 до 9 ГПа в пленке Ni во всем диапазоне плотностей энергий. Обнаружено, что регистрируемый сигнал бриллюэновских осцилляций является суперпозицией бриллюэновских осцилляций от каждого отдельного акустического импульса (эха), заходящего в подложку из пленки Ni, что в итоге ведет к амплитудно-фазовой модуляции измеряемого сигнала. Предложен подход к восстановлению временной формы оптического отклика от акустического эха из модулированного сигнала бриллюэновских осцилляций в подложке, выполнено сопоставление с прямыми измерениями оптического отклика от акустического эха на границе раздела воздух–Ni.

Теплофизика высоких температур, 63, № 65, с. 750-765 (2025) | Рубрики: 06.04 06.17 14.02

 

Котляр П.Е. «Оптико-акустические приемники со свободно подвешенной мембраной» Прикладная физика, № 6, с. 75-81 (2025)

Рассмотрена эволюция основного узла оптико-акустического преобразователя-датчика давления. Показан последовательный переход от мембранного датчика давления с жестким закреплением мембраны по контуру, приводящему к неконтролируемым механическим напряжениям и изменениям основных метрологических параметров к кантилеверным датчикам давления, у которых закрепляется лишь одна из сторон, что приводит к увеличению чувствительности более чем в 140 раз. Показано, что путем химического травления на мембранной фольге четырех Г-образных узких сквозных пазов в одном технологическом цикле могут быть сформированы полностью свободный от деформаций центральный мембранный элемент квадратной формы и четырехточечный угловой эластичный подвес в виде четырех узких упругих сенсорных элементов, расположенных вдоль боковых сторон недеформируемого мембранного элемента жестко закрепленных на опорном контуре.

Прикладная физика, № 6, с. 75-81 (2025) | Рубрика: 06.17

 

Зинин П.В., Титов С.А., Ломоносов А.М., Попов М.Ю., Кутуза И.Б. «Акустическая микроскопия и лазерный ультразвук для изучения упругих свойств сверхтвердых углеродных материалов» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 96 (2025)

Интерес к новым сверхтвердым материалам, вызванный появлением новых материалов с повышенной твердостью, привел к серии обширных экспериментальных исследований аморфных и нано-кристаллических углеродных фаз и их свойств. Несмотря на большое количество публикаций с рекордно высокими показателями твердости новых материалов, результаты измерения упругих свойств этих материалов показывают скромные значения упругих модулей. Подвергнутый воздействию высоких давлений и температур фуллерит С60, метастабильная фаза углерода, претерпевает превращения в более стабильные алмаз и графит через последовательность ранее неизвестных промежуточных фаз. Так, нагрев при Р>8 ГПа привел к образованию трехмерных (3-D) полимеризованных аморфных фаз С60 с большим количеством атомных центров sp3 и нанокристаллических композитов (нанокерамики) алмаза и графита, что вызвало самые последние дебаты о существовании сверхтвердых фуллереновых фаз с твердостью выше алмаза. Проведенные исследования показали, что упругие модули образцов, синтезированных при высоких давлениях и температурах из C60, превышают упругие модули большинства сверхтвердых материалов, включая В4С (К=234.9 ГПа, G=197.3 ГПа) изотропного нитрида бора. При этом чем выше давление синтеза, тем выше упругие модули сверхтвердых образцов, полученных из С60. Скорости упругих волн в наноалмазах оказались ниже соответствующих волн сверхтвердых образцов, полученных из С60. Исследование внутренней микроструктуры углеродных нанокластерных композитов методами акустической микроскопии показало наличие множественных внутренних дефектов в синтезированных фуллеритах. Ключевые слова: лазерный ультразвук, акустическая микроскопия, сверхтвердый фуллерит

Акустический журнал, 71, № 5S, с. 96 (2025) | Рубрика: 06.17

 

Тиманкова Ю.А., Смагин М.В., Кузьмин М.В., Лутовинов А.И., Богданов А.А., Ли Ю., Петров М.И. «Экспериментальное исследование акустического эффекта Керкера в лабиринтных резонаторах» Письма в ЖЭТФ, 123, № 2, с. 149-155 (2026)

Управление направленностью акустического рассеяния на отдельных акустических метаатомах имеет ключевое значение для достижения направленного распространения звука в пространстве с использованием акустических метаматериалов. В работе представлена экспериментальная реализация акустического аналога эффекта Керкера в двумерном метаатоме с лабиринтной структурой. За счет интерференции между монопольными и дипольными резонансами метаатома с высоким эффективным показателем преломления достигается направленное рассеяние с подавлением прямого или обратного отклика, при выполнении первого и второго условий Керкера соответственно. Экспериментальные измерения рассеянного поля давления в плоскопараллельном волноводе хорошо согласуются с результатами численного моделирования. Полученные результаты подтверждают возможность управления акустическими волнами с помощью эффекта Керкера, и демонстрируют новые возможности для направленного управления звуком.

Письма в ЖЭТФ, 123, № 2, с. 149-155 (2026) | Рубрика: 06.17

 

Котов В.М. «Двухдиапазонный акустооптический вращатель плоскости поляризации оптического излучения» Приборы и техника эксперимента, № 5, с. 175-179 (2025)

Разработана акустооптическая ячейка для управления углом поворота плоскости поляризации оптического излучения, меняющая направление угла поворота на противоположное в зависимости от диапазона акустических частот. Ячейка, изготовленная из кристалла парателлурита, позволила менять угол поворота плоскости поляризации примерно на 20° в одну сторону и примерно на 25° в другую при изменении частоты звука в первом случае от 20 до 32 МГц, а во втором – от 38 до 50 МГц. Время переключения от одного положения поляризации до любого другого составляет около 1 мкс.

Приборы и техника эксперимента, № 5, с. 175-179 (2025) | Рубрика: 06.17