I fisici della Purdue University hanno scoperto nuove onde con variazioni spaziali nell'elettromagnetismo
Interazione di luce e materia nei materialisvolge un ruolo centrale in diversi dispositivi fotonici, dai laser ai rivelatori. Negli ultimi dieci anni, la nanofotonica, lo studio di come la luce scorre su scala nanometrica in strutture ingegnerizzate come cristalli fotonici e metamateriali, ha portato a importanti progressi.
Un mistero di vecchia data in quest'area è stato il dispersocollegamento tra i reticoli atomici, le loro simmetrie e il ruolo che svolge nei campi di luce picoscopici, affermano gli autori dello studio. Per affrontare questo problema, i fisici teorici hanno sviluppato la struttura hamiltoniana della materia di Maxwell e vi hanno applicato la teoria quantistica della risposta indotta dalla luce nei materiali.
Gli scienziati lo hanno dimostrato tra i tradizionalionde elettromagnetiche conosciute nel reticolo atomico, dovrebbero sorgere nuove onde anomale. Queste onde luminose fluttuano selvaggiamente anche all’interno dello stesso elemento fondamentale di un cristallo di silicio.
I materiali naturali stessi hanno un riccola simmetria interna del reticolo cristallino e la luce dipende fortemente da questa simmetria. Il nostro obiettivo immediato è applicare la teoria a una varietà di materiali quantistici e topologici, nonché confermare sperimentalmente l'esistenza di queste nuove onde.
Satvik Bharadwaj, ricercatore presso la Purdue University e coautore dello studio
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In copertina: un'illustrazione artistica dell'apertura:propagazione delle onde in un reticolo tridimensionale di atomi di silicio. L'onda rossa è un'onda elettromagnetica ordinaria che si propaga in un solido. L'onda interna blu rappresenta la nuova onda picofotonica prevista. Immagine: Zubin Jacob, Università di Perdue