Հայտնի «էյնշտեյն» սալիկը ֆիզիկայում անսպասելի բացահայտում է արել

«Էյնշտեյն» գլխարկի տեսքով սալիկը՝ մաթեմատիկական մի հետաքրքրաշարժ երևույթ, որը լուծեց անվերջ մակերեսները առանց կրկնվող նախշերի ծածկելու տասնամյակների հին հանելուկը, այժմ անակնկալ է մատուցել ֆիզիկայի աշխարհում։ Տոկիոյի համալսարանի հետազոտողները պարզել են, որ սալիկի վրա հիմնված նանոկառուցվածքները առաջացնում են նախկինում չտեսնված քիրալային լույսի դիֆրակցիա, ինչը նոր սահմաններ է բացում օպտիկական տեխնոլոգիաների համար։

Մաթեմատիկական խնդրից դեպի ֆոտոնային բացահայտում

Չորեքշաբթի Nature Communications-ում հրապարակված ուսումնասիրության մեջ Տոկիոյի համալսարանի Արդյունաբերական գիտությունների ինստիտուտի թիմը՝ Յուտո Մորիտակեի գլխավորությամբ, սիլիցիումի նիտրիդի թաղանթների վրա պատրաստել է գլխարկի տեսքով սալիկի նանոմասշտաբային տարբերակները՝ օգտագործելով էլեկտրոնային ճառագայթային լիտոգրաֆիա։ Երբ նրանք լազերային լույսն ուղղեցին կառուցվածքների վրա, ի հայտ եկան հողմաղացի նման դիֆրակցիոն նախշեր, որոնք ունեն հստակ «ձախակողմյան կամ աջակողմյան» բնույթ։phys+2

Գլխարկի տեսքով սալիկը, որը հայտնաբերվել է սիրողական մաթեմատիկոս Դեյվիդ Սմիթի կողմից 2023 թվականին, առաջին ձևն էր, որն ապացուցեց անվերջ հարթությունը առանց կրկնվելու ծածկելու հնարավորությունը՝ լուծելով այսպես կոչված «Էյնշտեյնի խնդիրը»։ Թեև սալիկի մաթեմատիկական հատկությունները լավ հաստատված էին, դրա ֆիզիկական վարքագիծը մնում էր չուսումնասիրված։yahoo+1

Քիրալություն այնտեղ, որտեղ չէր սպասվում

«Մենք պարզեցինք, որ դիֆրակցիոն նախշերն ինքնին դառնում են քիրալային, քանի որ կառուցվածքը չունի հայելային համաչափություն», — ասել է ավագ հեղինակ Մասայա Նոտոմին։ «Օպտիկական արձագանքի այս տեսակը հիմնովին տարբերվում է սովորական քվազիկրիստալային նյութերում դիտվողից»։phys

Քիրալային դիֆրակցիան սկզբում անսպասելի էր, սակայն թիմը եզրակացրեց, որ այն պետք է բխի սալիկի հիմքում ընկած անհամաչափությունից։ Նրանց փորձերը նաև ցույց տվեցին, որ դիֆրակցիոն նախշը փոխվում է՝ կախված մուտքային լույսի ուղղությունից և բևեռացումից։interestingengineering+2

Օպտիկական տեխնոլոգիաների ներուժը

Հետազոտողները նշում են, որ բացահայտումները կարող են հանգեցնել լույսի բևեռացման մանիպուլյացիայի նոր ուղիների, որը հեռահաղորդակցության և քվանտային գաղտնագրության կենտրոնական հատկությունն է։ «Մոնոսալիկային նախշերը հարթակ են տրամադրում օպտիկական երևույթների ուսումնասիրման համար, որոնք առաջանում են համաչափության, քիրալության և ոչ պարբերականության փոխազդեցությունից», — ասել է Մորիտակեն։yahoo+2

Աշխատանքը ցույց է տալիս, թե ինչպես կարող է վերացական մաթեմատիկական բացահայտումը, որը ծնվել է ձևերի նկատմամբ մեկ սիրողական հետաքրքրությունից, անսպասելիորեն բացել նոր ֆիզիկա՝ ֆոտոնային սարքերում և լույսի կառավարման համակարգերում գործնական կիրառություններով։interestingengineering+2