Nature Photonics: международной группе ученых удалось найти кристаллы времени

Международная команда ученых из Университета Аалто, Университета Восточной Финляндии, Технологического института Карлсруэ и Харбинского инженерного университета осуществила прорыв в разработке реалистичных фотонных кристаллов времени. Это уникальное открытие, представленное в журнале Nature Photonics, сулит революционные изменения в таких сферах, как связь, визуализация и зондирование, благодаря своей способности экспоненциально усиливать свет.

Фотонные кристаллы времени представляют собой экзотические материалы, отличающиеся от традиционных кристаллов характерной временной, а не пространственной структурой. В отличие от классических кристаллов, которые изменяются в пространстве, фотонные кристаллы времени сохраняют однородность в пространственном измерении, однако их свойства периодически варьируются во времени. Это создает уникальные условия для распространения света, вследствие чего внутри кристалла возникают так называемые импульсные запрещенные зоны. В этих зонах свет может задерживаться, в то время как его интенсивность возрастает, что открывает новые горизонты для манипуляций со светом.

Одной из наиболее перспективных областей применения фотонных кристаллов времени является создание нанодатчиков, которые способны обнаруживать мельчайшие частицы, такие как вирусы или биомаркеры заболеваний. При контакте с поверхностью датчика кристалл активируется, улавливая испускаемый свет и усиливая его, что значительно повышает точность и чувствительность современных диагностических методов. Эта способность к усилению света открывает новые возможности в медицинской диагностике, где чувствительность может оказать решающее значение для своевременного выявления заболеваний.

Разработка фотонных кристаллов времени для работы в видимом спектре оставалась сложной задачей из-за потребности в сверхбыстрых изменениях свойств материалов с большой амплитудой. Ранее исследователи добивались успехов лишь в экспериментах на низких частотах, таких как микроволны. Однако команда ученых предложила новый инновационный подход, который позволил осуществить переход к настоящим оптическим фотонным временным кристаллам.

Ранее «ЭкоПравда» информировала о том, что ученые из университета Бангора раскрыли связь полетов птиц с магнитным полем.