Vědci oznamují průlom foton-fonon

Topologicky odlišné fotonické krystaly (oranžové a modré) s hexagonální vrstvou nitridu boru nahoře umožňují spojení topologických vibrací světla a mřížky za vzniku polovibrační polochirální excitace světla, kterou lze robustním způsobem přímo směrovat podél 1D kanálů. Zápočet: Filip Komisarenko a Sriram Gudala

Nový výzkum týmu City College of New York odhalil nový způsob, jak spojit dva různé stavy hmoty. Poprvé byly topologické fotony – světlo – kombinovány s mřížkovými vibracemi, známými také jako fonony, aby manipulovaly s jejich šířením mocným a kontrolovatelným způsobem.


Studie použila topologickou fotoniku, nově se objevující trend ve fotonice, který využívá základních myšlenek matematického pole topologie o konzervovaných veličinách – topologických invariancích – které zůstávají konstantní při změně částí geometrického objektu za neustálých deformací. Jedním z nejjednodušších příkladů takových konstant je počet děr, což například z topologického hlediska činí donut a cup ekvivalentními. Topologické vlastnosti dodávají fotonům chiralitu, když se fotony během jejich šíření otáčejí, což má za následek jedinečné a neočekávané vlastnosti, jako je odolnost vůči defektům a jednosměrné šíření podél rozhraní mezi topologicky odlišnými materiály. Díky interakcím s vibracemi v krystalech pak mohou být použity tyto kanálové šroubovicové fotony infračervené světlo s vibracemi.

Důsledky této práce jsou široké, zejména umožňují výzkumníkům vyvinout Ramanův spektrometr, který se používá ke stanovení vzorců vibrací molekul. Výzkum také slibuje vibrační spektroskopii – známou také jako infračervený spektrometr– který měří interakci infračerveného záření s hmotou prostřednictvím absorpce, emise nebo odrazu. Toho pak lze využít ke studiu, identifikaci a charakterizaci Chemikálie.

„Spojujeme spirálové fotony s.“ kapilární vibrace v hexagonální nitrid boruVytvoření nového hybridního materiálu se označuje jako fononové polaritony, řekl Alexander Khanikev, hlavní autor a fyzik přidružený k Grove School of Engineering v New Yorku. světlo A polovina vibrací. Protože vibrace infračerveného světla a mřížky souvisejí s teplem, vytvořili jsme nové kanály pro společné šíření světla a tepla. Vibrace sítnice jsou obvykle velmi obtížně ovladatelné a jejich nasměrování kolem defektů a ostrých rohů nebylo dříve možné. “

Nová metodika může také implementovat vektorový sálavý přenos tepla, což je forma přenosu energie, při které je teplo rozptylováno elektromagnetickými vlnami.

Dr. Sriram Gudala, postdoktorand ve skupině profesora Khanekiva a první autor rukopisu. „Tato metoda nám také umožňuje přepnout směr šíření vibrací podél těchto kanálů, dopředu nebo dozadu, jednoduše přepnutím polarizace dopadajícího laserového paprsku. Je zajímavé, že s šířením fononových polaritonů se vibrace také otáčejí spolu s elektrický proud tímto způsobem Zcela nový pro směrování a otáčení vibrací záměrné osnovy, což je také spirálovité. “

Studie byla publikována v časopise s názvem „Topologická transformace Phonon-Polariton na povrchových infračervených plochách“. Věda.


Vibrační setkání – Phonon Polariton splňuje částice


více informací:
S. Guddala a kol., Topologické dráhy fonon-polariton na povrchových infračervených površích, Věda (2021). DOI: 10,1126 / science.abj5488. www.science.org/doi/10.1126/science.abj5488

citát: Vědci oznamují průlom foton-fonon (2021, 8. října) Získáno 9. října 2021 z https://phys.org/news/2021-10-photon-phonon-breakthrough.html

Tento dokument podléhá autorským právům. Bez ohledu na jakékoli poctivé jednání za účelem soukromé studie nebo výzkumu nesmí být žádná část reprodukována bez písemného svolení. Obsah je poskytován pouze pro informační účely.

READ  Expert UNC zdůrazňuje význam vakcíny, protože varianta Delta COVID získává trakci :: WRAL.com

You May Also Like

About the Author: Waldo Kemp

"Hrdý výtržník. Oceněný odborník na kávu. Hodně padá. Typický webový fanatik. Twitter geek."

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *