Пробив: Учени са успели да спрат движението на светлинните вълни

Учени от Изследователския институт AMOLF съвместно с Техническия университет в Делфт, Нидерландия са постигнали пробив в контрола на светлинните вълни. Те са успели да спрат движението на светлинните вълни, като са променили формата на 2D-фотонен кристал, който съдържа вълните.

Откритието предоставя нови възможности за забавяне на светлинните полета и усилване на техния интензитет, което е особено важно за интеграцията в чипове.

Според ръководителя на екипа на AMOLF Еволд Верхаген технологията може да намери приложение в множество области. Новата технология се основава на леки манипулации на светлинните потоци на микроравнище, подобно на контролирането на движението на електроните с помощта на магнитни полета. При фотоните, които нямат заряд обаче процесът става по-сложен.

Изследователите от екипа на AMOLF търсели техники и материали за създаване на сили за фотоните, подобни на магнитните полета. Те са били вдъхновени от свойствата на електроните в материали като графен. При него деформацията на кристалната решетка ограничава движението на електроните. В сътрудничество с Кобус Каперс от Технологичния университет в Делфт учените демонстрират подобен ефект за фотоните.

Чрез промяна на подреждането на дупките в слой от силиций те успяват да „замразят“ фотоните. Това ги карало да спрат и да не се движат през кристала.

Принципът на управление на светлината открива нови възможности за микрочиповете. Чрез промяна на моделите на деформация учените дори са успели да създадат различни видове ефективни магнитни полета в един и същ материал. Изследването доближава възможността за създаване на нанофотонни устройства, които могат значително да усилват светлината, което е от решаващо значение за ефективни лазери или квантови източници на светлина.

Резултатите са публикувани в списание Nature Photonics на 23 април. Независимо от това холандският екип получи подобни резултати от екип от Университета в Пенсилвания.