Сегодня 05 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 🔥
Новая статья: Wreckfest 2 — праздник будет, но потом. Предварительный обзор 3 ч.
«Киберпротект» представил систему резервного копирования и восстановления данных для малого бизнеса 3 ч.
FromSoftware не бросит однопользовательские игры ради мультиплеерных, хоть сейчас и сосредоточена на Elden Ring Nightreign с The Duskbloods 4 ч.
Трамп отсрочил запрет TikTok в США ещё на 75 дней 4 ч.
Eidos Montreal нацелилась возродить Deus Ex — первые подробности новой игры серии 5 ч.
Microsoft выпустила юбилейные обои для Windows с отсылками к легендарным элементам из прошлого корпорации 7 ч.
Режиссёр Elden Ring рассказал, как будет играться The Duskbloods — эксклюзив Nintendo Switch 2 от FromSoftware 9 ч.
В России насчитали уже 134 тысяч блогеров с аудиторией выше 10 тысяч человек 9 ч.
Rutube не смог обогнать замедленный YouTube по популярности в России — это удалось только «VK Видео» 9 ч.
Европа готовится оштрафовать соцсеть X более чем на $1 миллиард 9 ч.
В России стартовали продажи электросамокатов Navee GT3 и ST3, способных подниматься в гору с уклоном 28 % 3 ч.
Motorola готовит тонкие складные смартфоны Razr 60 и Razr 60 Ultra с увеличенными батареями 3 ч.
Из-за новых импортных тарифов стоимость iPhone в США может вырасти до $2300 6 ч.
Honda отправит свои водородные топливные ячейки в космос — сначала на МКС, а потом дальше 6 ч.
Nintendo отложила старт предзаказов Switch 2 в США, чтобы оценить влияние пошлин Трампа 8 ч.
Представлен смартфон Honor 400 Lite с чипом Dimensity 7025-Ultra и 108-Мп камерой 8 ч.
Китай зеркально ответил на пошлины Трампа, обложив товары из США пошлиной в 34 % 9 ч.
Российская компания iRU начала выпускать материнские платы для процессоров AMD и Intel 10 ч.
Тайваньский производитель серверов Wistron инвестирует $50 млн в производство в США на фоне новых тарифов Дональда Трампа 10 ч.
Китайская Loongson анонсировала восьмиядерный процессор для ноутбуков с поддержкой 4K и PCIe 3.0 11 ч.