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.
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.
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.
