Οι φυσικοί από το Πανεπιστήμιο Purdue ανακάλυψαν νέα κύματα με χωρικές διακυμάνσεις στα ηλεκτρομαγνητικά
Αλληλεπίδραση φωτός και ύλης στα υλικάπαίζει κεντρικό ρόλο σε πολλές φωτονικές συσκευές, από λέιζερ έως ανιχνευτές. Την τελευταία δεκαετία, η νανοφωτονική, η μελέτη του τρόπου με τον οποίο το φως ρέει σε κλίμακα νανομέτρων σε μηχανικές δομές όπως οι φωτονικοί κρύσταλλοι και τα μεταϋλικά, οδήγησε σε σημαντικές προόδους.
Ένα μακροχρόνιο μυστήριο σε αυτόν τον τομέα ήταν το αγνοούμενοΗ σχέση μεταξύ των ατομικών δικτυωμάτων, των συμμετριών τους και του ρόλου που διαδραματίζει στα πικοσκοπικά φωτεινά πεδία, λένε οι συγγραφείς της μελέτης. Για να αντιμετωπίσουν αυτό το ζήτημα, οι θεωρητικοί φυσικοί ανέπτυξαν τη δομή της ύλης του Χαμιλτονίου του Maxwell και εφάρμοσαν σε αυτήν την κβαντική θεωρία της απόκρισης που προκαλείται από το φως στα υλικά.
Οι επιστήμονες έχουν αποδείξει ότι μεταξύ των παραδοσιακώνγνωστά ηλεκτρομαγνητικά κύματα στο ατομικό πλέγμα, θα πρέπει να προκύψουν νέα ανώμαλα κύματα. Αυτά τα κύματα φωτός κυμαίνονται άγρια ακόμη και μέσα στο ίδιο θεμελιώδες δομικό στοιχείο ενός κρυστάλλου πυριτίου.
Τα ίδια τα φυσικά υλικά έχουν πλούσιαη εσωτερική συμμετρία του κρυσταλλικού πλέγματος και το φως εξαρτάται έντονα από αυτή τη συμμετρία. Ο άμεσος στόχος μας είναι να εφαρμόσουμε τη θεωρία σε μια ποικιλία κβαντικών και τοπολογικών υλικών, καθώς και να επιβεβαιώσουμε πειραματικά την ύπαρξη αυτών των νέων κυμάτων.
Satvik Bharadwaj, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Purdue και συν-συγγραφέας της μελέτης
Διαβάστε περισσότερα:
Διαψεύστηκε η κύρια θεωρία για την καταγωγή του ανθρώπου: από πού ήρθαμε
Το πρώτο χάπι «μεταμόσχευσης» κοπράνων στον κόσμο εγκρίθηκε στην Αυστραλία
Ανακαλύφθηκε η πρώτη «κουζίνα» στον κόσμο: ψάρια τηγανισμένα εκεί πριν από 780.000 χρόνια
Στο εξώφυλλο: μια καλλιτεχνική απεικόνιση των εγκαινίων:διάδοση κύματος σε ένα τρισδιάστατο πλέγμα ατόμων πυριτίου. Το κόκκινο κύμα είναι ένα συνηθισμένο ηλεκτρομαγνητικό κύμα που διαδίδεται σε ένα στερεό. Το μπλε εσωτερικό κύμα αντιπροσωπεύει το νέο προβλεπόμενο κύμα picophoton. Εικόνα: Zubin Jacob, Πανεπιστήμιο Perdue