Aktualności

Kolejne osiągnięcie zespołu fizyków pod kierunkiem prof. Andrzeja Stupakiewicza z Katedry Fizyki Magnetyków Wydziału Fizyki UwB zostało opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Nature Communications”.

W artykule zaprezentowana została nowa koncepcja wykorzystania ultraszybkiego zapisu magnetycznego do tworzenia i wyświetlania dynamicznych obrazów holograficznych. Jak podają autorzy publikacji, dzięki uzyskanym wynikom będzie możliwe pokonanie bariery rozdzielczości oraz szybkości obliczeń i wyświetlania obrazów holograficznych, zwłaszcza w przyocznych wyświetlaczach 3D.

Opracowanie w pełni trójwymiarowych wyświetlaczy pozostaje jednym z największych wyzwań współczesnej nauki i technologii. Jest to o tyle trudne, że rozwiązanie wyczekiwane od dekad musi cechować się doskonałą jakością obrazu i w pełni naturalnym oglądaniem obrazów przestrzennych przez długi czas. Docelową i jedyną możliwością naturalnego wyświetlania w pełni przestrzennych obrazów 3D jest holografia. Oprócz perfekcyjnego oddania głębi z pełną paralaksą dwukierunkową oferuje ona możliwość niezwykle wydajnego i prostego obrazowania dynamicznego zarówno w wyświetlaczach telewizyjnych jak i w nagłownych wyświetlaczach przyocznych.

Co zatem sprawia, że nadal nie widzimy na półkach urządzeń opartych o tę technologię? Otóż, obraz holograficzny zawiera nie tylko modulację sygnału amplitudy, tak jak na ekranie telewizora wyświetla się rozkład punktów o określonym natężeniu i barwie, a również sygnału fazy. W związku z tym, do odtworzenia wysokiej jakości obrazu 3D wymagana jest olbrzymia rozdzielczość wzoru holograficznego, znacznie przekraczająca standardy klasycznej telewizji. Drugim problemem jest konieczność obliczania, przesyłania i aktualizowania w pamięci komputerowej tak dużej ilości informacji w czasie rzeczywistym w ośrodku modulującym światło do odtworzenia końcowych obrazów 3D.

Zespół fizyków z Uniwersytetu w Białymstoku i Politechniki Warszawskiej, we współpracy z naukowcami z Japonii i Holandii zaproponował nowa metodę pokonującą te ograniczenia. Istota odkrycia polega na zastosowaniu do zapisu hologramów generowanych komputerowo, nośnika optomagnetycznego. Jest to znany i łatwy w produkcji syntetyczny stop gadolinu, żelaza i kobaltu (GdFeCo) w postaci warstwy o grubości 20 nanometrów na podłożu szklanym. Niezwykłą cechą tego materiału jest możliwość zapisu dowolnych wzorów za pomocą wyłącznie impulsów z lasera femtosekundowego. Otóż pojedyncze impulsy laserowe są ogniskowane na mikroobszarach nośnika i przełączają w nich kierunek magnetyzacji w sposób powtarzalny i odwracalny uzyskując kontrastowy obraz w świetle spolaryzowanym.

Po raz pierwszy zaproponowaliśmy wykorzystać ultraszybki zapis magnetyczny do tworzenia wzorów holograficznych, – tłumaczy prof. A. Stupakiewicz. I dodaje: –zaletą takiego ośrodka jest możliwość uzyskania olbrzymiej rozdzielczości przestrzennej. Zaprezentowana została gęstość umożliwiającą zapis 3600×3600 punktów na jeden cal kwadratowy. Natomiast, jak podają autorzy, bez-pikselowa zaleta ośrodka przy wykorzystaniu ogniskowania wiązki światła do punktów o rozmiarach pojedynczych mikrometrów może zwiększyć rozdzielczość kilkakrotnie.