Фотонные кристаллы времени. Исследователи создают материалы для суперсенсоров и лазеров

Международная группа учёных впервые разработала реалистичные фотонные кристаллы времени — уникальные материалы, которые способны экспоненциально усиливать свет. Этот прорыв, описанный в журнале Nature Photonics, открывает захватывающие возможности для будущих оптических технологий, таких как лазеры, датчики и наноустройства для высокоточного обнаружения.

Фотонные временные кристаллы представляют собой материал, чьи оптические свойства изменяются со временем, создавая уникальные состояния, когда свет словно «замирает» внутри кристалла, усиливая свою интенсивность с экспоненциальной скоростью. В отличие от традиционных кристаллов, эти временные кристаллы остаются неизменными в пространстве, но регулярно меняются во времени. Как объясняет доцент Виктор Асадчий из Университета Аалто, это исследование открывает путь к экспериментальному применению временных кристаллов, что может повлиять на создание мощных световых усилителей и высокочувствительных датчиков.

«Эта работа может привести к первой экспериментальной реализации фотонных временных кристаллов, что приведет к их практическому применению и потенциально изменит индустрию»

— Виктор Асадчий, доцент Университета Аалто

Потенциальные применения таких кристаллов включают в себя нанотехнологии, такие как наносенсорика. Они могут улавливать малейшие следы света от частиц, таких как вирусы или биомаркеры рака, автоматически усиливая их для лучшего обнаружения с существующим оборудованием. В своей работе команда также предложила практический подход к созданию таких кристаллов из массива кремниевых сфер, что обещает впервые создать эффективные временные кристаллы для видимого света.