Físicos da Universidade Purdue descobriram novas ondas com variações espaciais em eletromagnética
Interação de luz e matéria em materiaisdesempenha um papel central em vários dispositivos fotônicos, de lasers a detectores. Na última década, a nanofotônica, o estudo de como a luz flui na escala nanométrica em estruturas projetadas, como cristais fotônicos e metamateriais, levou a avanços importantes.
Um mistério de longa data nesta área tem sido o desaparecimentoligação entre redes atômicas, suas simetrias e o papel que desempenha em campos de luz picoscópicos, dizem os autores do estudo. Para lidar com essa questão, os físicos teóricos desenvolveram a estrutura hamiltoniana da matéria de Maxwell e aplicaram a ela a teoria quântica da resposta induzida pela luz nos materiais.
Os cientistas provaram que entre os tradicionaisondas eletromagnéticas conhecidas na rede atômica, novas ondas anômalas deverão surgir. Essas ondas de luz flutuam enormemente mesmo dentro do mesmo bloco de construção fundamental de um cristal de silício.
Os próprios materiais naturais têm um ricoa simetria interna da rede cristalina, e a luz depende fortemente dessa simetria. Nosso objetivo imediato é aplicar a teoria a uma variedade de materiais quânticos e topológicos e confirmar experimentalmente a existência dessas novas ondas.
Satvik Bharadwaj, pesquisador da Purdue University e coautor do estudo
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Na capa: ilustração artística da abertura:propagação de ondas em uma rede tridimensional de átomos de silício. A onda vermelha é uma onda eletromagnética comum que se propaga em um sólido. A onda interna azul representa a nova onda de picofótons prevista. Imagem: Zubin Jacob, Universidade Perdue