ชา (Tea)

นักวิจัยประกาศความก้าวหน้าของโฟตอน-โฟนอน

ผลึกโทโพโลยีที่มีลักษณะเฉพาะ (สีส้มและสีน้ำเงิน) ที่มีชั้นของโบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยมอยู่ด้านบนช่วยให้เกิดการประกบกันของแสงทอพอโลยีและการสั่นของโครงข่ายเพื่อสร้างแรงกระตุ้นแบบครึ่งแสงแบบ chiral ซึ่งสามารถนำทางไปตามช่องสัญญาณ 1 มิติได้อย่างแข็งแกร่ง เครดิต: Filipp Komissarenko และ Sriram Guddala งานวิจัยใหม่โดยทีม City College of New York ได้เปิดเผยวิธีใหม่ในการรวมสถานะสองสถานะที่แตกต่างกัน เป็นครั้งแรกที่โฟตอนทอพอโลยี—แสง—ถูกรวมเข้ากับการสั่นของโครงข่าย หรือที่เรียกว่าโฟนอน เพื่อจัดการการแพร่กระจายของพวกมันอย่างแข็งแกร่งและควบคุมได้ การศึกษานี้ใช้โทโพโลยีโฟโตนิกส์ ซึ่งเป็นทิศทางที่เกิดขึ้นในโฟโตนิกส์ซึ่งใช้ประโยชน์จากแนวคิดพื้นฐานของสาขาคณิตศาสตร์ของโทโพโลยีเกี่ยวกับปริมาณที่อนุรักษ์ไว้—ค่าคงที่ทอพอโลยี—ซึ่งคงที่เมื่อเปลี่ยนส่วนต่างๆ ของวัตถุทางเรขาคณิตภายใต้การเปลี่ยนรูปอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดอย่างหนึ่งของค่าคงที่ดังกล่าวคือจำนวนรู ซึ่งตัวอย่างเช่น ทำให้โดนัทและเหยือกเทียบเท่ากันจากมุมมองเชิงทอพอโลยี คุณสมบัติทางทอพอโลยีทำให้โฟตอนมีความเป็นเกลียว เมื่อโฟตอนหมุนในขณะที่พวกมันแพร่กระจาย นำไปสู่ลักษณะเฉพาะและคาดไม่ถึง เช่น ความทนทานต่อข้อบกพร่องและการแพร่กระจายแบบทิศทางเดียวตามส่วนต่อประสานระหว่างวัสดุที่แตกต่างกันทางทอพอโลยี ด้วยการโต้ตอบกับการสั่นสะเทือนในคริสตัล โฟตอนแบบเกลียวเหล่านี้จึงสามารถนำมาใช้เพื่อกระจายแสงอินฟราเรดพร้อมกับการสั่นสะเทือนได้ ความหมายของงานนี้กว้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งช่วยให้นักวิจัยสามารถพัฒนา Raman spectroscopy ซึ่งใช้ในการกำหนดโหมดการสั่นสะเทือนของโมเลกุล การวิจัยยังมีสัญญาสำหรับสเปกโตรสโคปีแบบสั่นสะเทือนหรือที่เรียกว่าอินฟราเรดสเปกโทรสโกปีซึ่งวัดปฏิสัมพันธ์ของรังสีอินฟราเรดกับสสารผ่านการดูดกลืนการปล่อยหรือการสะท้อน ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการศึกษาและระบุและจำแนกลักษณะสารเคมีได้ Alexander Khanikaev ผู้เขียนนำและนักฟิสิกส์ที่มีความเกี่ยวข้องใน Grove School of Engineering ของ CCNY กล่าวว่า “เราจับคู่โฟตอนแบบเฮลิคัลกับการสั่นสะเทือนของโครงตาข่ายในโบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยม ทำให้เกิดสสารไฮบริดใหม่ที่เรียกว่าโฟตอน-โพลาริตัน” “มันเป็นแสงครึ่งหนึ่งและการสั่นสะเทือนครึ่งหนึ่ง เนื่องจากแสงอินฟราเรดและการสั่นของโครงตาข่ายเกี่ยวข้องกับความร้อน เราจึงสร้างช่องทางใหม่สำหรับการแพร่กระจายของแสงและความร้อนร่วมกัน โดยปกติแล้ว การสั่นของโครงตาข่ายจะควบคุมได้ยากมาก และจะชี้นำบริเวณจุดบกพร่องและมุมที่แหลมคม เมื่อก่อนเป็นไปไม่ได้” วิธีการใหม่นี้ยังสามารถใช้การถ่ายเทความร้อนแบบแผ่รังสีทิศทาง ซึ่งเป็นรูปแบบของการถ่ายเทพลังงานในระหว่างที่ความร้อนจะกระจายผ่านคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ดร.ศรีราม กุดดาลา นักวิจัยดุษฎีบัณฑิตในกลุ่มของ Prof. Khanikaev และผู้เขียนคนแรกของ ต้นฉบับ “วิธีนี้ยังช่วยให้เราเปลี่ยนทิศทางของการแพร่กระจายของการสั่นสะเทือนไปตามช่องทางเหล่านี้ ไปข้างหน้าหรือข้างหลัง โดยเพียงแค่สลับความถนัดของโพลาไรเซชันของลำแสงเลเซอร์ตกกระทบ ที่น่าสนใจคือเมื่อโฟนอน-โพลาริตอนแพร่กระจาย การสั่นสะเทือนก็หมุนไปพร้อมกับไฟฟ้า นี่เป็นวิธีการใหม่ในการชี้นำและหมุนการสั่นสะเทือนของโครงตาข่าย การศึกษานี้มีชื่อว่า “Topological phonon-polariton funneling in midinfrared metasurfaces” การศึกษาปรากฏในวารสาร Science ข้อมูลเพิ่มเติม: S. Guddala et al, Topological phonon-polariton funneling ใน metasurfaces อินฟราเรดกลาง, วิทยาศาสตร์ (2021) ดอย: 10.1126/science.abj5488. www.science.org/doi/10.1126/science.abj5488 การอ้างอิง: นักวิจัยประกาศการค้นพบโฟตอน-โฟนอน (2021, 8 ตุลาคม) ดึงข้อมูล 8 ตุลาคม 2564 จาก https://phys.org/news/2021-10-photon-phonon- breakthrough.html เอกสารนี้อยู่ภายใต้ลิขสิทธิ์ นอกเหนือจากข้อตกลงที่เป็นธรรมเพื่อการศึกษาหรือการวิจัยส่วนตัวแล้ว ห้ามทำซ้ำส่วนหนึ่งส่วนใดโดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร เนื้อหานี้จัดทำขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ในการให้ข้อมูลเท่านั้น

  • บ้าน
  • Beverage & Drink
  • กาแฟ (Coffee)
  • ชา (Tea)
  • น้ำ (Water)
  • น้ำนม (Milk)
  • น้ำผลไม้ (Juices)
  • ม็อกเทล (Mocktails)
  • Back to top button