Nedavna istraživanja pokazala su da je moguće stvoriti novi oblik svjetlosti povezivanjem svjetlosti na jedan elektron i na taj način kombiniranjem svojstava obaju. Vezana svjetlost i elektron mogli bi imati svojstva koja bi mogla dovesti do krugova koji rade s paketima svjetlosti - fotonima - umjesto elektrona, tvrde znanstvenici sa Imperial College London, koji su proveli studiju.
Također će znanstvenicima omogućiti proučavanje kvantne fizike pojava u koje su uključene čestice manje od atoma.
U konvencionalnim materijalima svjetlost djeluje na različite elektrone koji su prisutni i unutar materijala. No koristeći teorijsku fiziku za modeliranje ponašanja svjetlosti i novootkrivenu klasu materijala poznatih kao topološki izolatori, istraživači Imperial Collegea shvatili su da ona može komunicirati sa samo jednim elektronom na površini.
To vam omogućuje stvaranje para koji kombinira svojstva svjetla i elektrona. Obično svjetlost putuje ravnom linijom, ali kad se pričvrsti na elektron, slijedit će svoj put na površini materijala.
U studiji objavljenoj u časopisu Nature Communications, dr. Vincenzo Giannini i njegovi kolege modelirali su takvu interakciju pomoću nanočestice - male kuglice promjera manjeg od 0,00000001 - iz topološkog izolatora.
Njihovi su modeli pokazali da kao što svjetlost poprima svojstva elektrona i prolazi kroz česticu, tako i elektron poprima neka svojstva svjetlosti. Obično kada se elektroni kreću kroz materijale - na primjer, u električnom krugu - zaustavljaju se kada nađu kvar. No, kao što je pokazala Gianninijeva skupina, čak i da postoje nesavršena područja na površini nanočestice, elektron bi ih ipak prevladao uz pomoć svjetlosti.
Ako se to može primijeniti na fotonske sklopove, oni će biti pouzdaniji i manje skloni propadanju i fizičkim oštećenjima.
Rezultati ovog istraživanja imat će ogroman utjecaj na način na koji zamišljamo svjetlost. Topološki izolatori otkriveni su tek u prošlom desetljeću, ali već nam pružaju nove fenomene za proučavanje i nove načine ispitivanja važnih koncepata iz fizike “, kaže Giannini. I dodaje da se pojave koje je modelirao u eksperimentima mogu promatrati korištenjem suvremene tehnologije, a njegova grupa već radi s eksperimentalnim fizičarima kako bi to implementirala.
Promotivni video:
On vjeruje da se postupak koji dovodi do stvaranja novog oblika svjetlosti može smanjiti kako bi se takve pojave puno lakše promatrale. Trenutno se kvantne pojave mogu vidjeti samo proučavanjem vrlo malih predmeta ili prehlađenih objekata, ali najnoviji proboj može znanstvenicima omogućiti da proučavaju takva ponašanja na sobnoj temperaturi.
ILYA KHEL