کنترل "نور" به دست دانشمندان

نور معمولا هنگام حرکت دور اشیا پخش می‌شود

دانشمندان موفق شده‌اند با استفاده از مفهومی به نام «برق‌زاویه» (توئیسترونیکز) جریان نور را به شیوه‌هایی بی‌سابقه کنترل کنند. گروهی بین‌المللی از پژوهشگران با استفاده از این شگرد دست به چرخاندن لایه‌های ماده‌ای به شدت نازک و دو بعدی به نام مالیبدنوم تریوکسید زدند تا جریان نور را به شیوه‌هایی بسیار نامتعارف کنترل کنند.

نور معمولا هنگام حرکت دور اشیا پخش می‌شود، اما این گروه موفق شده است با استفاده از «زاویه چرخشی جادویی» ۱.۱ درجه جلوی پراکندگی اپتیکی را بگیرد.

در نتیجه امکان پخش قوی نور در جریانی بسیار متمرکز و به طول موج‌های مطلوب فراهم آمده است، این ویژگی برای علم نانو و فن‌آوری‌های فوتونیک عالی خواهد بود.

این کشف می‌تواند در انواع و اقسام زمینه‌ها به پیشرفت چشمگیر منجر شود: از حسگر‌های زیستی تا کامپیوتر‌های پرسرعت و کم‌انرژی. عدم پراکندگی نور در ضمن حل تصاویر مقیاس نانو از طریق ریزبینی اپتیکی را بسیار آسان‌تر می‌کند.

آندرا آلو، مدیر بنیان‌گذار گروه فتونیکی در مرکز پژوهش علوم پیشرفته سیتی‌یونیورسیتیِ نیویورک و صاحب کرسی فیزیکِ «اینشتین» در دانشکده تحصیلات تکمیلی این دانشگاه، می‌گوید: «فتون‌ها که در واقع کوآنتوم‌های نور هستند ویژگی‌های فیزیکی بسیار متفاوتی از الکترون‌ها دارند.

اما کشف نوظهور مبحث توئیسترونیکز توجه ما را جلب خود کرده و مددت‌ها است به این فکریم که آیا مواد دوبعدی زاویه‌دارشده هم ویژگی‌های نامتعارف حمل نور را دارند و این می‌تواند به کار فن‌آوری‌های فوتون‌بنیان بیاید یا نه.»

او افزود: «ما برای برملا کردن این پدیده از لایه‌های نازک مالیبدنوم تریوکسید استفاده کردیم. با قرار دادن دو لایه این‌چنینی روی همدیگر و کنترل چرخش نسبی آن‌ها به مشاهده کنترل چشمگیر ویژگی‌های هدایت نور نشستیم.»

پروفسور سی. دبلیو. چیو از دانشگاه ملی سنگاپور می‌افزاید: «پژوهش ما نشان می‌دهد که توئیسترونیکز برای فتون‌ها می‌تواند فرصت‌های واقعا هیجان‌انگیزی برای فن‌آوری‌های نوربنیان فراهم کند و ما با هیجان به کاوش در این فرصت‌ها ادامه می‌دهیم.»

نتایج این پژوهش این هفته در نشریه علمی «نِیچر» منتشر می‌شود.

منبع: ایندیپندنت