Fysikere fra Purdue University har oppdaget nye bølger med romlige variasjoner i elektromagnetisk
Samspill mellom lys og materie i materialerspiller en sentral rolle i flere fotoniske enheter, fra lasere til detektorer. I løpet av det siste tiåret har nanofotonikk, studiet av hvordan lys strømmer på nanometerskala i konstruerte strukturer som fotoniske krystaller og metamaterialer, ført til viktige fremskritt.
Et langvarig mysterium i dette området har vært savnetkoblingen mellom atomgitter, deres symmetrier og rollen det spiller i pikoskopiske lysfelt, sier forfatterne av studien. For å håndtere dette problemet utviklet teoretiske fysikere Maxwells Hamiltonske struktur av materie og brukte kvanteteorien om lysindusert respons i materialer på den.
Forskere har bevist at blant tradisjonellekjente elektromagnetiske bølger i atomgitteret, bør nye uregelmessige bølger oppstå. Disse lysbølgene svinger vilt selv innenfor den samme grunnleggende byggesteinen til en silisiumkrystall.
Naturmaterialer selv har en rikden indre symmetrien til krystallgitteret, og lys avhenger sterkt av denne symmetrien. Vårt umiddelbare mål er å anvende teorien på en rekke kvante- og topologiske materialer, samt eksperimentelt bekrefte eksistensen av disse nye bølgene.
Satvik Bharadwaj, stipendiat ved Purdue University og studiemedforfatter
Les mer:
Hovedteorien om menneskets opprinnelse ble tilbakevist: hvor kom vi fra
Verdens første avføringstransplanterte pille godkjent i Australia
Verdens første "kjøkken" oppdaget: fisk stekt der for 780 000 år siden
På omslaget: en kunstnerisk illustrasjon av åpningen:bølgeutbredelse i et tredimensjonalt gitter av silisiumatomer. Den røde bølgen er en vanlig elektromagnetisk bølge som forplanter seg i et fast stoff. Den blå indre bølgen representerer den nye forutsagte pikofotonbølgen. Bilde: Zubin Jacob, Perdue University