Fizicienii au descoperit unde anormale de interacțiune între lumină și materie

Fizicienii de la Universitatea Purdue au descoperit unde noi cu variații spațiale ale electromagnetice

câmpuri la scară picometrică care potrăspândit în semiconductori. Undele picofotonice ar putea fi folosite pentru a dezvolta noi dispozitive optice pentru tehnologiile cuantice, spun cercetatorii.

Interacțiunea luminii și a materiei în materialejoacă un rol central în mai multe dispozitive fotonice, de la lasere la detectoare. În ultimul deceniu, nanofotonica, studiul modului în care lumina curge la scară nanometrică în structurile proiectate, cum ar fi cristalele fotonice și metamaterialele, a condus la progrese importante.

Un mister de lungă durată în acest domeniu a lipsitLegătura dintre rețelele atomice, simetriile lor și rolul pe care îl joacă în câmpurile luminoase picoscopice, spun autorii studiului. Pentru a rezolva această problemă, fizicienii teoreticieni au dezvoltat structura hamiltoniană a materiei a lui Maxwell și i-au aplicat teoria cuantică a răspunsului indus de lumină în materiale.

Oamenii de știință au dovedit că printre tradiționaleunde electromagnetice cunoscute în rețeaua atomică, ar trebui să apară noi unde anormale. Aceste unde de lumină fluctuează sălbatic chiar și în cadrul aceluiași bloc de construcție fundamental al unui cristal de siliciu.

Materialele naturale în sine au o bogatiesimetria internă a rețelei cristaline, iar lumina depinde puternic de această simetrie. Scopul nostru imediat este să aplicăm teoria unei varietăți de materiale cuantice și topologice, precum și să confirmăm experimental existența acestor noi valuri.

Satvik Bharadwaj, cercetător la Universitatea Purdue și coautor al studiului

Citeste mai mult:

Teoria principală a originii omului a fost infirmată: de unde venim

Prima pastilă de „transplant” de scaun din lume aprobată în Australia

Prima „bucătărie” din lume descoperită: pește prăjit acolo acum 780.000 de ani

Pe copertă: o ilustrare artistică a deschiderii:propagarea undelor într-o rețea tridimensională de atomi de siliciu. Unda roșie este o undă electromagnetică obișnuită care se propagă într-un solid. Unda internă albastră reprezintă noua undă picofotonica prezisă. Imagine: Zubin Jacob, Universitatea Perdue