Сегодня 23 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 🔥
«Ошеломляющий объём работы»: ремастер The Elder Scrolls IV: Oblivion поразил дизайнера оригинальной игры 47 мин.
Минфин и ЦБ РФ запустят криптобиржу для «суперквалифицированных» инвесторов 3 ч.
«Возвращает легенду в строй»: антиутопическое приключение на колёсах Beholder: Conductor вышло в Steam и порадовало игроков 3 ч.
Герои не нашего времени: Ubisoft анонсировала мобильную блокчейн-игру Might and Magic Fates 4 ч.
В WhatsApp теперь можно запретить экспорт переписки и автозагрузку фото из чата, а также ограничить Meta AI 5 ч.
Google и X могут стать следующими целями для Еврокомиссии 5 ч.
Google проиграла биткоину по рыночной капитализации 6 ч.
ИИ обрёл человеческое лицо: Character.AI представила модель AvatarFX для превращения ботов в анимированных персонажей 7 ч.
Sony подтвердила дату выхода Ghost of Yotei — новый трейлер раскрыл сюжетную завязку игры 7 ч.
ЕС оштрафовал Apple на €500 млн за ограничения в App Store, а Meta на €200 млн за рекламу — это первые наказания по DMA 8 ч.
Учёные предложили буквально пускать золотую пыль в глаза для лечения возрастной слепоты 39 мин.
Meta запустила онлайн-переводы и другие функции на базе ИИ для умных очков Ray-Ban 3 ч.
AMD подтвердила участие в Computex 2025 — ожидается анонс Radeon RX 9060 XT 3 ч.
Honor представила фитнес-браслет Band 10 за $34 — он умеет выявлять проблемы с сердцем на ранних этапах 5 ч.
Дроны против молний: в Японии нашли замену громоотводам 6 ч.
Представлен флагманский смартфон Realme GT7 с чипом Dimensity 9400+ и батареей на 7200 мА·ч за $355 6 ч.
Бум ИИ помог SK hynix сместить Samsung с позиции лидера на рынке DRAM 7 ч.
GPU под роспись: Amazon резко ужесточила использование дефицитных ИИ-ускорителей внутри компании в рамках Project Greenland 7 ч.
Производитель кулеров Scythe инициировал банкротство европейского подразделения 8 ч.
AWS откажется от аренды некоторых ЦОД, но это не говорит о крахе рынка 8 ч.