Прорыв в изучении перехода Андерсона для световых волн

Международная группа физиков под руководством Алексея Ямилова из Университета науки и технологий Миссури совершила значительный прорыв в понимании перехода Андерсона для световых волн. Исследование, опубликованное в Physical Review Letters, развивает предыдущие работы, представленные в Nature Physics.
Прорыв в изучении перехода Андерсона для световых волн
Изображение носит иллюстративный характер

Переход Андерсона, впервые описанный Филипом Андерсоном для электронов в неупорядоченных твердых телах, представляет собой фазовый переход от диффузного состояния к локализованному. Команда ученых из Йельского университета, Университета Гренобль-Альпы и Университета науки и технологий Миссури поставила целью доказать универсальность этого явления для световых волн.

Используя программное обеспечение Tidy3D, разработанное компанией FlexCompute, Inc., исследователи провели масштабное моделирование рассеяния света в трехмерных системах. Особое внимание уделялось измерению прохождения света через металлические структуры с применением метода масштабирования конечных размеров.

Ключевым достижением стало подтверждение принадлежности перехода к ортогональному классу универсальности с критическим показателем около 1,5. Исследователи впервые продемонстрировали, что световые волны демонстрируют то же фундаментальное поведение, что и электронные волны, определив критическую точку пересечения кривых пропускания.

Эти результаты открывают широкие перспективы для развития оптических устройств, сенсоров и лазеров нового поколения. Особый интерес представляет применение открытия в разработке нанопористых металлических структур для фотокатализа и устройств детектирования.

Несмотря на существовавшие ранее ограничения, связанные с оптическим поглощением металлов и размерами систем, новые вычислительные алгоритмы позволили преодолеть эти препятствия. В настоящее время исследователи планируют экспериментальную проверку локализации Андерсона в трехмерных металлических системах и расширение исследований на ближний ИК-диапазон и микроволновые частоты.

Команда под руководством Хуи Цао и Сергея Скипетрова продолжает изучение систем с контролируемым поглощением, что может привести к революционным открытиям в области взаимодействия света и материи.


Новое на сайте

19857Острова как политический побег: от Атлантиды до плавучих государств Питера Тиля 19856Яйца, которые спасли предков млекопитающих от худшего апокалипсиса на Земле? 19855Могут ли омары чувствовать боль, и почему учёные требуют запретить варить их живыми? 19854Премия в $3 млн за первое CRISPR-лечение серповидноклеточной анемии 19853Почему сотрудники игнорируют корпоративное обучение и как это исправить 19852Тинтагель: место силы Артура или красивая легенда? 19851Голоса в голове сказали правду: что происходит, когда галлюцинации ставят диагноз точнее... 19850Куда исчезает информация из чёрных дыр, если они вообще исчезают? 19849Чёрная дыра лебедь Х-1 бросает джеты со скоростью света — но кто ими управляет? 19848Что увидели фотографы над замком Линдисфарн — и почему они закричали? 19847Почему антисептики в больницах могут создавать устойчивых к ним микробов? 19846Правда ли, что курица может жить без головы? 19845Как Оскар Уайльд использовал причёску как оружие против викторианской морали? 19844Назальный спрей против всех вирусов: как далеко зашла наука 19843«Я ещё не осознал, что мы только что сделали»: первая пресс-конференция экипажа Artemis II
Ссылка