Ученые научились управлять кристаллами с помощью терагерцового излучения

Ученые научились управлять кристаллами с помощью терагерцового излучения

Впервые ученым удалось разработать новую технику, которая позволяет создавать хиральные состояния в нехиральных материалах с помощью терагерцового излучения. Это открытие предоставляет уникальные возможности для будущих технологических применений.

Хиральность является ключевым свойством материи, играющим важную роль во многих биологических, химических и физических процессах. В хиральных твердых телах это свойство обеспечивает уникальные взаимодействия с хиральными молекулами и поляризованным светом, что делает их ценными для применения в катализе, сенсорике и оптических устройствах.

Исследователи из Института структуры и динамики материи имени Макса Планка и Оксфордского университета обнаружили способ индуцировать хиральность в нехиральном кристалле с помощью терагерцового света. Это позволяет создавать левые или правые энантиомеры по требованию, что открывает новые возможности для изучения и контроля сложных материалов в неравновесных условиях.

Исследовательская группа изучала особый класс нехиральных кристаллов, известных как антиферро-хиральные. Эти кристаллы похожи на антиферромагнитные материалы, где магнитные моменты выстраиваются в противоположных направлениях, компенсируя общую намагниченность.

Команда использовала терагерцовое излучение для нарушения этого баланса в нехиральном материале борфосфате. При помощи механизма, называемого нелинейной фононикой, им удалось создать хиральное состояние, которое сохраняется в течение нескольких пикосекунд. Поворачивая поляризацию терагерцового света на 90 градусов, исследователи могли избирательно индуцировать левую или правую хиральную структуру.

Это открытие открывает новые возможности для динамического контроля материи на атомном уровне. Способность индуцировать хиральность в нехиральных материалах может привести к новым применениям в сверхбыстрых устройствах памяти и более сложных оптоэлектронных платформах, сообщает Science.


Подписывайтесь на Science XXI в Дзен и Telegram.

Поделиться с друзьями
Science XXI