Fysiker från Purdue University har upptäckt nya vågor med rumsliga variationer i elektromagnetiska
Interaktion mellan ljus och materia i materialspelar en central roll i flera fotoniska enheter, från lasrar till detektorer. Under det senaste decenniet har nanofotonik, studien av hur ljus flödar på nanometerskala i konstruerade strukturer som fotoniska kristaller och metamaterial, lett till viktiga framsteg.
Ett långvarigt mysterium i detta område har saknatslänken mellan atomgitter, deras symmetri och den roll det spelar i pikoskopiska ljusfält, säger författarna till studien. För att ta itu med denna fråga utvecklade teoretiska fysiker Maxwells Hamiltonska materiastruktur och tillämpade kvantteorin om ljusinducerad respons i material på den.
Forskare har bevisat att bland traditionellakända elektromagnetiska vågor i atomgittret, bör nya anomala vågor uppstå. Dessa ljusvågor fluktuerar vilt även inom samma grundläggande byggsten i en kiselkristall.
Naturmaterial själva har en rikkristallgittrets inre symmetri, och ljuset beror starkt på denna symmetri. Vårt omedelbara mål är att tillämpa teorin på en mängd olika kvant- och topologiska material, samt experimentellt bekräfta existensen av dessa nya vågor.
Satvik Bharadwaj, forskare vid Purdue University och studiemedförfattare
Läs mer:
Huvudteorin om människans ursprung vederlagdes: var kom vi ifrån
Världens första avföringstransplantationpiller godkänd i Australien
Världens första "kök" upptäckt: fisk stekt där för 780 000 år sedan
På omslaget: en konstnärlig illustration av öppningen:vågutbredning i ett tredimensionellt gitter av kiselatomer. Den röda vågen är en vanlig elektromagnetisk våg som fortplantar sig i ett fast ämne. Den blå inre vågen representerar den nya förutsagda pikofotonvågen. Bild: Zubin Jacob, Perdue University