Физикам удалось «заморозить» свет в объеме материала, правда, пока только в 3D-модели

Так они доказали существование перехода или локализации Андерсона.

Материалы исследования опубликованы в журнале Nature physics. А в работе принимали участие сотрудники ведущих американских и французских университетов. Физики впервые получили доказательство локализации электромагнитной волны в трехмерных материалах на основе цифровой модели. Иными словами, они «заморозили» свет в объеме материала.

Локализация Андерсона – это гипотеза, что в упорядоченном кристалле при определенной величине разброса энергий состояний на определенных узлах решетки все электронные состояния являются локализованными. Его сделал еще в 1958 г. американский физик-теоретик Филип В. Андерсон. А в 1977 г. его наградили Нобелевской премией по физике. Это явление – важнейшее в описании физики конденсированных сред.

Открытие удалось сделать за счет более сильных вычислительных мощностей. Так, благодаря оптимизированному ПО FDTD Software Tidy3D, колоссальные расчеты физики провели всего за 30 минут вместо многих дней. Причем исследование показало, что для стекла и кремния явление не обнаруживается, что объяснило, почему многолетние эксперименты были неудачными. А на объемных материалах из металлических наносфер выяснилось, что электромагнитная волна действительно локализуется в пространстве.

Этот эксперимент доказал, что свет можно заставить взаимодействовать с объемным материалом. В перспективе это откроет горизонты в области лазеров и позволит совершить открытия в области фотокатализаторов, накопления и хранения энергии. Ученые ожидают, что трехмерное удерживание света в пористых металлах найдет свое применение во многих областях, т.к. усилится оптическая нелинейность, а случайным свечением и целенаправленным осаждением энергии можно будет управлять.