Об этом сообщают Phys.org; Sci.News; медиапортал КФУ.
В статье, которую исследователи из Казанского федерального университета (КФУ) и Калифорнийского университета в Ирвайне (University of California, Irvine) опубликовали в журнале ACS Nano, речь идет о ранее неизвестном взаимодействии света с материей.
Авторы обнаружили, что фотоны, подобно электронам в твердых материалах, будучи заключенными в наноразмерные пространства внутри частично аморфного кремния, то есть «сжатыми», получают значительный импульс.
Как пояснил ведущий автор публикации Дмитрий Фишман (Dmitry Fishman) из Калифорнийского университета, хотя кристаллический кремний не излучает свет естественным образом, пористый и наноструктурированный кремний может генерировать свет после воздействия на него видимого излучения.
В 1923 году будущий нобелевский лауреат Артур Комптон (Arthur Compton) обнаружил, что гамма-фотоны обладают достаточным импульсом, чтобы сильно взаимодействовать со свободными или связанными электронами. Это помогло доказать, что свет обладает как волновыми, так и корпускулярными свойствами.
«В наших экспериментах мы показали, что импульс видимого света, заключенный в наноразмерных кристаллах кремния, вызывает аналогичное оптическое взаимодействие в полупроводниках», — рассказывает Фишман.
Для понимания происхождения этого взаимодействия ученые напомнили об эффекте Рамана. Это неупругое рассеяние оптического излучения на молекулах вещества, сопровождающееся изменением частоты рассеянного излучения.
«Нам удалось наблюдать электронное рамановское рассеяние в полупроводниковых стеклах, обусловленное импульсом сжатого фотона», — говорит Сергей Харинцев из КФУ. «Мы использовали гетерогенную аморфокристаллическую матрицу из кремния. При освещении такой системы лазерным светом удалось обнаружить низкочастотное и высокочастотное электронное рамановское рассеяние, зависящее от размера структурных элементов вещества. Это свидетельствует о том, что этим излучением можно управлять с помощью структурного беспорядка», — добавил ученый. Аморфокристаллическая матрица из кремния — разупорядоченная система.
«Беспорядок в любой системе, обычно воспринимаемый как негативный фактор, становится драйвером развития высоких технологий, в которых “порядок” возникает из хаоса», — отмечает еще один автор открытия из КФУ — Алексей Носков.
Марина АСТВАЦАТУРЯН
Нет комментариев