Ученые создали световые вихри с контролируемой структурой

23.04.2025645

Профессор Харальд Гиссен и его команда из Университета Штутгарта открыли новый тип световых структур — скирмионные мешки.

Ученые создали световые вихри с контролируемой структурой
Манипуляция световыми полями: создание новых структур с помощью скирмионов. Источник: University of Stuttgart / 4th Physics Institute

Это не просто красивое название, а важный шаг в изучении вихревых структур, которые помогают ученым глубже понять законы физики.

Раньше скирмионы наблюдали в магнетиках и на поверхностях материалов, но теперь их удалось создать из света. Для этого ученые использовали тонкий слой золота с нанесенными на него микроскопическими бороздками в форме двух скрученных шестиугольников.

Когда на такую поверхность падает свет, он образует сложные вихревые узлы — световые скирмионы.

Но самое интересное — это  «мешки», то есть большие скирмионы, внутри которых находятся другие. Изменяя угол скручивания световых полей, физики могут контролировать, сколько маленьких скирмионов окажется внутри одного большого.

Как это работает

  • Лазерный луч попадает на золотую поверхность с особым узором.
  • Световые волны закручиваются, создавая вихревые структуры.
  • Ученые могут менять их количество и расположение, просто регулируя параметры света.

Эксперимент подтвердили коллеги из Университета Дуйсбург-Эссена, а теоретическую часть помогли описать исследователи из Техниона в Хайфе.

Пока это фундаментальное открытие, но у него есть потенциал.

Например, такие технологии могут улучшить микроскопы, позволив различать детали меньше длины световой волны.

Главный вопрос — найти подходящий материал, ведь золото не всегда удобно в практических применениях.

Это открытие важно не только для физики, но и для будущих технологий:

  • Сверхточная оптика — если научиться управлять световыми скирмионами, можно создать линзы с невероятным разрешением.
  • Квантовые вычисления — вихревые структуры могут стать основой для новых способов передачи информации.
  • Новые материалы — понимание того, как свет взаимодействует с поверхностями, поможет разрабатывать покрытия с уникальными свойствами.

Пока это лишь первые шаги, но направление перспективное.

Ранее ученые открыли связанные состояния скирмионов.

Подписаться: Телеграм | Дзен | Вконтакте


Хайтек

Поиск на сайте

Лента новостей

Пресс-релизы