Сегодня 03 апреля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → свет

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».


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Обзор системы резервного копирования и восстановления данных «Кибер Бэкап Малый Бизнес» 2 ч.
Годовая выручка «Группы Астра» взлетела на 80 %, а прибыль — на 66 % 2 ч.
Ubisoft была вынуждена добавить жёлтую краску в Assassin’s Creed Shadows, потому что тестировщики терялись в мире игры 2 ч.
Мощнейшая ИИ-модель OpenAI o3 тратит до $30 000 на решение одной задачи 3 ч.
GTA V вернётся в Game Pass, причём совсем скоро — впервые игра будет доступна в PC Game Pass 3 ч.
ZA/UM отреагировала на утечку «одиночной кооперативной игры» Locust City во вселенной Disco Elysium 3 ч.
Amazon включилась в борьбу за американский бизнес TikTok 4 ч.
«Яндекс» представил «Нейроэксперта» — ИИ, который соберёт базу знаний по ссылкам и файлам пользователя 5 ч.
«Хуже моего самого страшного кошмара»: утечка геймплея с тестирования новой The Sims ужаснула фанатов 5 ч.
Самые полные издания Borderlands 3 и Diablo III добавят в Game Pass, а лучшая игра 2024 года по версии 3DNews подписку скоро покинет 16 ч.
Xiaomi впервые продала 30 тыс. машин за месяц — все китайские производители электромобилей отчитались о росте продаж 2 ч.
Китайская BYD станет крупнейшим в мире производителем электромобилей, обогнав Tesla по поставкам в этом году 2 ч.
«Джеймс Уэбб» обнаружил в ранней Вселенной неожиданно много умирающих галактик 2 ч.
Российский филиал Apple впервые с 2022 года показал прибыль, несмотря на нулевую выручку 2 ч.
Ближневосточный след: Cerebras Systems развеяла сомнения регулятора CFIUS в благонадёжности перед выходом на IPO 3 ч.
Hyundai обновила водородомобиль Nexo: запас хода вырос до 700 км, а мощность — до 255 л.с. 3 ч.
Sony представила преемника «короля телевизоров» и обновила всю серию Bravia 4 ч.
Самый опасный в истории наблюдений астероид теперь угрожает Луне, а не Земле 4 ч.
Apple, Nvidia и Amazon под ударом: трамповские пошлины полностью перекроят технологическую отрасль 4 ч.
Российская WildTeam выступила генеральным проектировщиком ЦОД общей ёмкостью 350 МВт 4 ч.