Стремление открыть новые способы управления тем, как свет проходит через электромагнитные материалы, приобрело новый, необычный поворот.
В рамках инновационного исследовательского проекта, проведенного экспертами из Университета Эксетера, был разработан новый теоретический подход к тому, чтобы заставить свет проходить через электромагнитные материалы без какого-либо отражения.
Это открытие может проложить путь к более эффективным коммуникациям и беспроводным технологиям.
Проект был направлен на поиск новых видов электромагнитных материалов, в которых свет может распространяться только в одном направлении, без какого-либо отражения, с использованием уравнений Максвелла. Эти четыре основных уравнения, опубликованные в 1860-х годах физиком Джеймсом Клерком Максвеллом, описывают, как электрические и магнитные поля движутся в пространстве и времени. Эти уравнения лежат в основе большинства современных технологий, от оптических и радиотехнологий до беспроводной связи, радаров и электродвигателей.
Эти новые необычные материалы ранее были поняты с использованием идей, получивших Нобелевскую премию 2016 года, идей, заимствованных из абстрактной области математики, известной как топология, которая изучает свойства форм, которые остаются неизменными, когда вы их сжимаете и лепите.
Новизна этой работы состоит в том, что при обнаружении этих новых электромагнитных материалов использовалось лишь небольшое изменение школьной концепции показателя преломления.
Это открытие может упростить конструкцию материалов, в которых свет может распространяться только в одном направлении, и может, например, использоваться для улучшения телекоммуникаций, когда информация распространяется в виде импульсов, информация, которая теряется при отражении.
Исследование опубликовано в ведущем журнале Nature Physics .
Митчелл Вулли, соавтор и проводивший исследование во время изучения естественных наук в Университете Эксетера, сказал: «Наша статья проверяет пределы того, как свет может вести себя, используя уравнения Максвелла и теорию электромагнитного поля для создания экзотических оптических материалов. новизной здесь не было использование топологии или традиционных методов численного моделирования и оптимизации для поиска этих материалов ».
Доктор Саймон Хорсли, ведущий автор статьи, а также из Университета Эксетера, добавил: «Еще предстоит найти много интересного по физике и математике, чтобы понять, как свет движется через материю. Очень приятно, что простая концепция преломления index можно использовать в таких необычных материалах ».
Источник истории:
Материалы предоставлены Эксетерским университетом . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.
