Российские учёные обнаружили новую сферу исследований физики света

Учёные обнаружили необычное изменение поведения света в системах кристалл-вода, это открытие станет основой для новой области физических исследований

Учёные Казанского федерального университета (КФУ), совместно с коллегами из университета Пердью в США обнаружили необычное свойство нового класса материалов — двойных систем кристалл-жидкость. Как сообщили в Минобрнауки РФ, исследователи зафиксировали аномальное увеличение показателя преломления света в этих материалах. Это открытие может стать основой для развития нового направления в физике — нелокальной фотоники, что открывает перспективы для использования таких материалов в оптоэлектронике и квантовых вычислениях.

Группа учёных под руководством Сергея Харинцева, заведующего кафедрой оптики и нанофотоники КФУ, выяснила, что свет, проходя через эти двойные системы, генерирует сжатые фотоны с огромным импульсом, сравнимым с импульсом электрона. Это приводит к усиленному взаимодействию фотонов с электронами, что, в свою очередь, повышает показатель преломления материала до значений, выходящих за пределы привычных физических ограничений. Такой эффект открывает новые возможности в создании передовых оптических устройств и технологий.

Элина Батталова, соавтор исследования, добавила, что эти материалы позволяют проводить непрямые оптические переходы в твёрдых телах, что подтверждено экспериментами. Исследователи использовали новый спектроскопический метод для анализа различных материалов, включая аморфо-кристаллический кремний и германия. В будущем команда планирует развивать этот метод для более точного анализа показателя преломления в двойных системах, кристалл-жидкость, что может стать ключом к развитию инновационных технологий в областях сенсорики, водородной энергетики и нейроморфных вычислений.