Симметрия поможет физикам в создании новых устройств

Фото: Phil Dooley, ANU

Физики из Австралии использовали нарушение хиральной симметрии в метаматериале для управления свойствами его проводимости. Результаты своего исследования авторы опубликовали в журнале Nature Communications, а кратко с его содержанием можно ознакомиться на сайте Австралийского национального университета.

Ученым удалось наблюдать явление нарушения хиральной симметрии в метаматериале. На молекулярном уровне это проявляется в появлении под действием излучения нелинейных эффектов, связанных с колебаниями частиц в материале. Такие эффекты приводят к изменению свойств вещества и позволяют, в частности, использовать его в качестве оптического переключателя.

Метаматериал представляет собой искусственный материал, состоящий из нескольких слоев, которые формируют периодическую структуру. В результате внешнего воздействия (например, деформации или излучения) такие образования могут менять свои свойства или приобретать новые.

Симметрия называется хиральной (киральной — в физике элементарных частиц), когда соответствующее зеркальное отображение не может быть совмещено со своим оригиналом. Например, левую и правую руку (зеркальное отражение левой) совместить невозможно. Большинство биомолекул в природе наделены такой симметрией.

Ученые надеются использовать метаматериалы с целью миниатюризации современных электронных устройств: новые материалы позволяют сочетать в себе свойства многих компонентов микросхем, управлять которыми можно с помощью света.