Blogs

Spojená škola Juraja Henischa, Slovenská 5, Bardejov

Svetlo stále prekvapuje. Objavili jeho ďalšiu formu.

Svetlo stále prekvapuje. Objavili jeho ďalšiu formu.

Nový objav môže vylepšiť fotonické obvody.

Podľa vedcov z londýnskej univerzity Imperial College London (ICL) môže svetlo existovať v ďalšej novej forme. V určitých materiáloch sa spojí s elektrónmi a preberie od nich niektoré vlastnosti. Informáciu zverejnili na univerzitnom webe. Štúdiu publikoval vedecký žurnál Nature.

Vďaka vzniku nových materiálov spoznávame doposiaľ nepozorované vlastnosti svetelných vĺn, poskytujúce zaujímavé možnosti využitia v budúcnosti. V nedávnom článku sme informovali, že pri prechode určitými kryštálmi sa môžu meniť základné vlastnosti fotónov, ktoré boli považované za nemenné.

Pri interakcii svetla s nedávno objavenými topologickými izolantmi môžu nastať ďalšie nové javy, týkajúce sa zmeny povahy svetla. Tieto materiály sú v skutočnosti izolantmi iba vnútri, no na povrchu sa správajú ako vodiče.

Svetlo a elektrón si navzájom dajú svoje vlastnosti

Zakiaľ v bežných materiáloch svetlo vzájomne ovplyvňuje s väčšinou elektrónov nachádzajúcich sa vnútri a na povrchu, v topologických izolantoch sa interakcia môže odohrávať inak.

Vedci vytvorili teoretický model nanočastice z takéhoto materiálu, v ktorom sa ukázalo, že svetlo interaguje len s jediným elektrónom na jej povrchu. Vznikne pritom väzba, kombinujúca niektoré vlastnosti svetla a elektrónu.

Svetelné lúče sa za normálnych okolností pohybujú priamo ale v spojení s elektrónom kopírujú jeho dráhu na povrchu topologického izolantu.

Elektróny pri vzájomnej interakcii so svetlom taktiež získavajú nejaké vlastnosti navyše. Normálne elektróny sa v elektronických obvodoch nedokážu dostať cez prekážku, spôsobenú poruchou materiálu. Ak sa však takéto problematické miesta vyskytnú na povrchu nanočastice, elektrón je vďaka vlastnostiam svetla schopný pokračovať ďalej.

Kvalitnejšie fotonické obvody

Kombinované častice s vlastnosťami svetla a elektrónov môžu byť ideálne pre fotonické obvody, ktoré by sa tak stali odolnejšími a stabilnejšími.
„Výsledky výskumu budú mať obrovský vplyv na naše chápanie svetla. Topologické izolanty boli objavené v poslednom desaťročí a už nám poskytujú nové javy pre štúdium a nové cesty, vedúce k odhaľovaniu zákonitostí fyziky,“ povedal vedúci výskumu, Vincenzo Giannini.

Závery, vyplývajúce z teoretického modelu by mali byť podľa vedcov pozorovateľné s použitím súčasných technológií. Pre získanie praktických dôkazov už zahájili spoluprácu s experimentálnymi fyzikmi.

Kvantové javy sa zvyčajne pozorujú na veľmi malých objektoch alebo objektoch, ktoré sú extrémne chladené. Giannini sa domnieva, že proces vedúci k vytvoreniu novej formy svetla môže byť dimenzovaný tak, aby sa javy pozorovali oveľa ľahšie a dokonca pri izbovej teplote.

ZDROJ: Správy/ zive.sk
Znázornenie svetla zachyteného na povrchu topologického izolantu (zdroj: Vincenzo Giannini)
Znázornenie svetla zachyteného na povrchu topologického izolantu (zdroj: Vincenzo Giannini) (Foto: Vincenzo Giannini)
Čo sú fotonické obvody? Zanechaj tu komentár.

Ing. František Haluška Ing. František Haluška