Fysikere fra Purdue University har opdaget nye bølger med rumlige variationer i elektromagnetisk
Interaktion mellem lys og stof i materialerspiller en central rolle i flere fotoniske enheder, fra lasere til detektorer. I løbet af det sidste årti har nanofotonik, studiet af, hvordan lys flyder på nanometerskalaen i konstruerede strukturer som fotoniske krystaller og metamaterialer, ført til vigtige fremskridt.
Et mangeårigt mysterium på dette område har været savnetforbindelse mellem atomgitre, deres symmetrier og den rolle, det spiller i pikoskopiske lysfelter, siger forfatterne til undersøgelsen. For at håndtere dette problem udviklede teoretiske fysikere Maxwells Hamiltonske struktur af stof og anvendte kvanteteorien om lysinduceret respons i materialer på den.
Forskere har bevist, at blandt traditionellekendte elektromagnetiske bølger i atomgitteret, skulle nye anomale bølger opstå. Disse lysbølger svinger vildt selv inden for den samme grundlæggende byggesten i en siliciumkrystal.
Naturmaterialer selv har en rigkrystalgitterets indre symmetri, og lyset afhænger stærkt af denne symmetri. Vores umiddelbare mål er at anvende teorien på en række kvante- og topologiske materialer, samt eksperimentelt bekræfte eksistensen af disse nye bølger.
Satvik Bharadwaj, forskningsstipendiat ved Purdue University og studiemedforfatter
Læs mere:
Hovedteorien om menneskets oprindelse blev tilbagevist: hvor kom vi fra
Verdens første fæcestransplantation pille godkendt i Australien
Verdens første 'køkken' opdaget: fisk stegt der for 780.000 år siden
På omslaget: en kunstnerisk illustration af åbningen:bølgeudbredelse i et tredimensionelt gitter af siliciumatomer. Den røde bølge er en almindelig elektromagnetisk bølge, der forplanter sig i et fast stof. Den blå indre bølge repræsenterer den nye forudsagte pikofotonbølge. Billede: Zubin Jacob, Perdue University