Ученые отметили, что свойства связанного света и электрона позволят создавать схемы, которые смогут работать с фотонами вместо электронов. Методика также позволит изучить и рассмотреть квантово-физические феномены с частицами, размер которых не превышает атома.
В обычных материалах свет взаимодействует с набором электронов на поверхности и внутри самого материала. Но британские ученые обнаружили, что свет может взаимодействовать лишь с одним электроном на поверхности. Для этого они смоделировали поведение света при помощи теоретической физики с применением нового класса материалов — топологических изоляторов.
При нормальных обстоятельствах свет движется по прямой линии, но в связке с электроном он будет следовать за электроном, «обрисовывая» поверхность материала.
Установлен рекорд передачи данных через лучи видимого света
Идеи
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, ученые смоделировали это взаимодействие на примере наночастицы из топологического изолятора. Оказалось, что электрон также перенимает некоторые свойства света. В частности электрон смог преодолеть некоторые дефекты наночастицы на своем пути при помощи света. Применение этой методики для создания фотонных схем сделает их более прочными и менее уязвимыми для разрушения и физических повреждений.
Ученые продолжат разработки совместно с физиками-экспериментаторами. Исследователи полагают, что процесс формирования новой формы света можно применять и в более крупном масштабе. На текущий момент квантовые явления можно рассматривать лишь посредством маленьких объектов и объектов, которые были сильно охлаждены. Открытие позволит ученым исследовать новые феномены даже при комнатной температуре.