Сегодня 04 апреля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные «заморозили» свет в объёме материала, но пока только на компьютерной модели

Международная группа физиков впервые смогла получить убедительные доказательства локализации электромагнитной волны в трёхмерных материалах. Грубо говоря, свет «заморозили» в объёме материала. Открытие сделано на цифровой модели благодаря значительно возросшим вычислительным мощностям и в перспективе позволит поставить физический эксперимент, а это путь к прорывам в оптике, лазерах и в других областях.

 Источник изображения: Pixabay

Источник изображения: Pixabay

Строго говоря, исследователи искали доказательства существования так называемого перехода или локализации Андерсона. Это явление ещё в 1958 году теоретически обосновал американский физик-теоретик Филип В. Андерсон, за что в 1977 году он был награждён Нобелевской премией по физике. Явление стало важнейшим в описании физики конденсированных сред как для квантовой, так и для классической механики.

Учёный объяснил, что в зависимости от случайного распределения дефектов в материале электроны будут либо двигаться, создавая электрический ток, либо попадут в ловушки из дефектов и остановятся там (станут локализированными) и тогда материал будет демонстрировать свойства изолятора (диэлектрика). Как в аналогичных условиях ведут себя электромагнитные волны, до конца было неясно. В одном или двух измерениях свет демонстрировал похожие свойства, но для объёмных материалов это явление не было обнаружено.

Новые компьютеры и оптимизированное программное обеспечение (FDTD Software Tidy3D) позволили проводить колоссальные по объёму расчёты всего за 30 минут вместо многих дней. Модель показала, что для стекла и кремния явление не обнаруживается, что стало простым объяснением, почему десятилетия экспериментов с этими материалами на дали результата. Зато для объёмного материала из металлических наносфер расчёты неожиданно показали, что электромагнитная волна действительно локализуется в пространстве.

 Источник изображения: Йельский университет

Свет, «замороженный» в объёме материала. Цифровая модель явления. Источник изображения: Йельский университет

Моделирование подтвердило, что свет (как частный случай электромагнитных волн) можно заставить взаимодействовать с объёмным материалом. Это позволит открыть новые фотокатализаторы, продвинуться в области лазеров (создавая продвинутые резонаторы и прочее), а также совершить открытия в области накопления и хранения энергии.

«Трёхмерное удерживание света в пористых металлах может усилить оптическую нелинейность, взаимодействие света и материи, позволит управлять случайным свечением и целенаправленным осаждением энергии, — говорят исследователи. — Мы ожидаем, что у этого явления может быть множество применений».

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Трамп заявил, что сделка с TikTok близка к заключению, и тарифы могут пригодиться в переговорах с Китаем 52 мин.
Amazon добавила ИИ-функцию кратких обзоров книг Kindle, но предупредила о спойлерах 4 ч.
Инвесторы потребовали от Ubisoft пересмотреть условия сделки с Tencent и готовы добиваться своего через суд 9 ч.
Microsoft запустила собственный ИИ-поисковик Copilot Search 9 ч.
Спустя почти пять лет после дебюта на консолях The Last of Us Part II наконец вышла на ПК 10 ч.
ЕС оштрафует TikTok на €500 млн за передачу данных европейцев в Китай 11 ч.
Представлена ранняя ПК-версия российской ОС «Аврора» — на ней уже запускается Telegram и не только 12 ч.
«РТК ИТ Плюс» пополнила ИТ-экосистему «Лукоморье» тремя новыми продуктами 13 ч.
Microsoft подтвердила дату выхода GTA V в PC Game Pass — подписчики получат доступ к GTA V Enhanced 13 ч.
Новый контент в Elden Ring: Tarnished Edition для Nintendo Switch 2 появится и на других платформах 14 ч.
Intel и TSMC почти договорились работать вместе 8 ч.
Новая статья: Обзор блока питания Formula V Line APMM-1000GM 8 ч.
Большой адронный коллайдер собрал базу для выхода за пределы известной физики 11 ч.
Восьмиядерные CPU стали самыми популярными в мире по статистике CPU-Z — AMD стремительно отбирает рынок у Intel и Nvidia 11 ч.
Apple потеряла $250 млрд стоимости за день — пошлины Трампа обвалили акции техногигантов 13 ч.
Nintendo Switch 2 получила поддержку трассировки лучей и DLSS, но их появление в играх зависит от разработчиков 13 ч.
Nikon представила полнокадровую камеру Z5 II с улучшенным автофокусом и повышенной скоростью съёмки за $1700 13 ч.
«Акустическое совершенство»: Bang & Olufsen представила каменную колонку Beosound Balance Natura 13 ч.
У россиян вырос интерес к планшетам — продажи подскочили на 15 % в первом квартале 14 ч.
Samsung выпустила 20-метровые телевизоры для кинотеатров Onyx 15 ч.