_ Oamenii de știință dezvăluie cât de lumina se comportă în solidele informe

Timp mult timp s-a crezut că solidele amorfe nu absorb selectiv lumina din cauza structurii atomice dezordonate. Cu toate acestea, un nou studiu de la uOttawa infirmă această teorie și arată că solidele amorfe prezintă de fapt dicroism, ceea ce înseamnă că absorb selectiv lumina de diferite polarizări.

Cercetătorii de la Universitatea din Ottawa au descoperit că utilizarea fasciculelor de lumină elicoidale în dezordonare. solide relevă acest dicroism. Această descoperire contrazice credințele anterioare și oferă o oportunitate de a modifica modul în care lumina interacționează cu aceste materiale prin schimbarea proprietăților luminii în sine.

Aceste descoperiri subliniază, de asemenea, importanța ordinii pe rază scurtă până la medie în cadrul solide dezordonate în influențarea modului în care materialele reacționează la lumină. Studiul, intitulat „Dicroism intrinsec în solide amorfe și cristaline cu lumină elicoidală”, este publicat în Nature Communications.

Condus de profesorul Ravi Bhardwaj, care este cercetător la Departamentul de Fizică, care conduce cercetarea Extreme Ultrafast Photonics de la uOttawa. grupului și studenții doctoranzi Ashish Jain și Jean-Luc Begin, acest studiu de un an a fost realizat în colaborare cu profesorii Thomas Brabec și Paul Corkumat Complexul de Cercetare Avansată (ARC) de la uOttawa.

„Cercetarea a fost realizată de către folosind fascicule de lumină elicoidale care transportă moment unghiular orbital pentru a sonda proprietățile optice ale materialelor amorfe și cristaline”, explică profesorul Bhardwaj. „Folosind o placă cu cristale lichide birefringente, numită q-plate, dezvoltată de grupul profesorului Karimi, am reușit să producem câmpuri luminoase de designer cu fronturi de undă răsucite care descriu un model de tirbușon.”

Această cercetare a avut o amplitudine largă. implicații și provocări convingerile actuale despre caracteristicile optice ale solidelor amorfe. De asemenea, prezintă oportunități de a controla comportamentul optic al unui material prin utilizarea fasciculelor de lumină elicoidale. Aceste descoperiri sunt semnificative pentru mai multe domenii, inclusiv știința materialelor, optică și spectroscopie chiroptică.

„Echipa noastră a dezvoltat o nouă metodă pentru a arăta că solidele necristaline pot prezenta dicroism elicoidal, ceea ce înseamnă că reacţionează diferit la lumină care se răsucește în direcții diferite”, spune profesorul Bhardwaj. „Dovezile experimentale au fost completate de modele teoretice dezvoltate în colaborare cu profesorul Brabec, oferind o înțelegere cuprinzătoare a fenomenelor observate.”

„Lumina elicoidală a servit ca o sondă indirectă de rază scurtă până la medie. ordinea în solide dezordonate care se extinde până la 2 nm. Cercetările noastre vor ajuta eforturile de a înțelege natura misterioasă a materialelor amorfe”, adaugă Ashish Jain și Jean-Luc Bégin.

Această lucrare avansează semnificativ înțelegerea noastră asupra proprietățile optice ale materialelor în stare solidă. Demonstrând existența dicroismului intrinsec atât în ​​solidele cristaline, cât și în cele amorfe, această cercetare deschide calea pentru aplicații inovatoare și explorare ulterioară a capacităților unice ale fasciculelor de lumină elicoidale în sondarea și manipularea proprietăților materialelor.

(Fluierul)