Създадоха материал, демонстриращ сливане на светлина и материя

молекули
молекули

Екип от изследователи от Freie Universität Berlin, Universität Hamburg и Universidade Federaldo Ceará са разработили нов материал, демонстриращ, че светлина и материя могат да се смесват.

Новоразработеният материал показва най-силната връзка на материя със светлина, докладвана досега. Изследователският екип предполага, че този материал може да се използва в бъдеще за компютри, които работят със светлина. Констатациите на изследователския екип, ръководен от професора по физика Стефани Райх от Freie Universität Berlin, бяха публикувани в най-новия брой на Nature.

„Материалът, който синтезирахме, се състои от злато, но на цвят е розов и тюркоазен“, казва физикът д-р Никлас Мюлер, изследовател от Freie Universität Berlin. Синтетичните кристали се състоят от малки златни сфери, така наречените наночастици.

„Вътре в кристала, светлинен лъч се превръща в смесица от светлина и материя и в този случай активизира златни електрони“, обяснява ръководителят на изследователската група проф. Стефани Райх. „За да разберем цвета и други свойства на кристалите на наночастиците, трябваше да включим светлината в нашите изчисления.“ Теоретичните физици са изследвали системи, които изключително силно се съчетават със светлината от години, но синтезирането им се оказва трудно и скъпо.

Райх и нейната група са сътрудничили с физиците-химици проф. Холгер Ланге и д-р Флориан Шулц от Университета в Хамбург. Първоначално съвместната работа е с фокус към нови материали за катализация. Заедно с физиците-теоретици проф. Едуардо Барос от Държавния университет в Сера в Бразилия, групите осъзнават, че истинската красота на кристалите е тяхното свързване със светлина. Преди да демонстрират смесеното състояние на светлинната материя, групите е трябвало да да преодолеят множество предизвикателства. Изследователите в Хамбург разработили метод за отглеждане на висококачествени изкуствени кристали – наночастици с диаметър 50 нанометра – с размерите на малките вируси. Учените в Берлин са изградили специални оптични настройки, а в Бразилия са проведени числени симулации.