Dolar 12,4280
Euro 14,0266
Altın 717,01
BİST 1.776
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 21 °C
Kuvvetli Sağanak

Foton-Fonon Buluşu: Maddenin İki Farklı Halini Birleştirmenin Yeni Bir Yolu

17.10.2021
52
Foton-Fonon Buluşu: Maddenin İki Farklı Halini Birleştirmenin Yeni Bir Yolu
Topolojik Olarak Farklı Fotonik Kristaller

Üstte altıgen bor nitrür tabakası bulunan topolojik olarak farklı fotonik kristaller (turuncu ve mavi), 1D kanallar boyunca sağlam bir şekilde yönlendirilebilen kiral yarı hafif yarı titreşim uyarımları oluşturmak için topolojik ışık ve kafes titreşimlerinin birleştirilmesini sağlar. Kredi bilgileri: Filipp Komissarenko ve Sriram Guddala

City College of New York ekibi tarafından yapılan yeni araştırma, maddenin iki farklı durumunu birleştirmenin yeni bir yolunu ortaya çıkardı. İlk kez, topolojik fotonlar – ışık – yayılımlarını sağlam ve kontrol edilebilir bir şekilde manipüle etmek için fononlar olarak da bilinen kafes titreşimleriyle birleştirildi.

Çalışma, sürekli deformasyonlar altında geometrik bir nesnenin parçalarını değiştirirken sabit kalan korunan nicelikler (topolojik değişmezler) hakkında topolojinin matematiksel alanının temel fikirlerinden yararlanan, fotonikte ortaya çıkan bir yön olan topolojik fotonikten yararlandı. Bu tür değişmezlerin en basit örneklerinden biri, örneğin topolojik açıdan donut ve kupayı eşdeğer yapan delik sayısıdır. Topolojik özellikler, fotonlar yayılırken döndüklerinde, kusurlara karşı dayanıklılık ve topolojik olarak farklı malzemeler arasındaki arayüzler boyunca tek yönlü yayılma gibi benzersiz ve beklenmedik özelliklere yol açtığında, fotonlara sarmallık sağlar. Kristallerdeki titreşimlerle etkileşimler sayesinde, bu sarmal fotonlar daha sonra kızılötesi ışığı titreşimlerle birlikte yönlendirmek için kullanılabilir.

Bu çalışmanın sonuçları geniştir, özellikle araştırmacıların moleküllerin titreşim modlarını belirlemek için kullanılan Raman spektroskopisini geliştirmesine izin verir. Araştırma ayrıca kızılötesi radyasyonun madde ile etkileşimini absorpsiyon, emisyon veya yansıma yoluyla ölçen titreşim spektroskopisi (kızılötesi spektroskopisi olarak da bilinir) için umut vaat ediyor. Bu daha sonra kimyasal maddeleri incelemek, tanımlamak ve karakterize etmek için kullanılabilir.

CCNY’nin Grove Mühendislik Okulu’na üye olan baş yazar ve fizikçi Alexander Khanikaev, “Hekzagonal bor nitrürde helisel fotonları kafes titreşimleriyle birleştirerek fonon-polaritonlar olarak adlandırılan yeni bir hibrit madde yarattık” dedi. “Yarı hafif ve yarı titreşimdir. Kızılötesi ışık ve kafes titreşimleri ısı ile ilişkili olduğundan, ışığın ve ısının birlikte yayılması için yeni kanallar yarattık. Tipik olarak, kafes titreşimlerini kontrol etmek çok zordur ve onları kusurlar ve keskin köşeler etrafında yönlendirmek daha önce imkansızdı.”

Yeni metodoloji, ısının elektromanyetik dalgalar yoluyla dağıtıldığı bir enerji transferi biçimi olan yönlü ışınımlı ısı transferini de uygulayabilir.

Prof. Khanikaev’in grubundaki doktora sonrası araştırmacı ve çalışmanın ilk yazarı Dr. Sriram Guddala, “Bu hibrit ışık ve madde uyarımlarının, yarattığımız iki boyutlu bir materyal içinde kılavuzluk etmesi için keyfi şekillerde kanallar oluşturabiliriz” diye ekledi. el yazması. “Bu yöntem aynı zamanda, sadece olay lazer ışınının polarizasyonlarını değiştirerek, bu kanallar boyunca titreşimlerin yayılma yönünü ileri veya geri değiştirmemize izin veriyor. İlginç bir şekilde, fonon-polaritonlar yayılırken, titreşimler de elektrik alanıyla birlikte döner. Bu, kafes titreşimlerini yönlendirmenin ve döndürmenin tamamen yeni bir yoludur ve bu da onları sarmal hale getirir.”

Referans: S. Guddala, F. Komissarenko, S. Kiriushechkina, A. Vakulenko, M. Li, VM Menon, A. Alù ve AB Khanikaev, A. Alù ve AB Khanikaev, “Orta kızılötesi metasurfaces’te topolojik fonon-polariton hunisi”, 8 Ekim 2021, Bilim.
DOI: 10.1126/science.abj5488

.

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.