وقتی مرز میان نور و ماده از بین می‌رود!

به گزارش جام جم آنلاین از میزان، پژوهشگران «دانشگاه فناوری چالمرز» (Chalmers) سوئد، روش کاملاً جدیدی برای جذب، گسترش و مرتبط کردن نور به ماده در سطح نانو یافته‌اند. آنها موفق شدند با کمک یک جعبه کوچک که از ماده نازکی ساخته شده، نوعی حلقه بازخورد ارائه دهند که نور و ماده در آن، یکی می‌شوند. شاید این پژوهش بتواند درهای جدیدی را به سوی دنیای نانوفوتونیک باز کند.

فوتونیک، شاخه‌ای از فیزیک و مهندسی است که کاربردهای گوناگون نور را به نمایش می‌گذارد. ارتباط میان فیبر و نور، مثال خوبی از این شاخه است که حسگرهای نور و سلول‌های خورشیدی، بر مبنای آن استوار هستند. ترکیبات فوتونیک آن قدر کوچک هستند که با مقیاس نانومتر اندازه‌گیری می‌شوند؛ به همین دلیل، آنها را نانوفوتونیک می‌نامیم.

برای برطرف کردن موانع احتمالی در این قالب کوچک، باید پیشرفت‌هایی در پژوهش‌های بنیادین صورت گیرد. جعبه نوری پژوهشگران چالمرز می‌تواند به تغییراتی که میان نور و ماده صورت می‌گیرند، سرعت بدهد طوری که امکان تشخیص میان دو حالت وجود نداشته باشد و نور و ماده، یکی شوند.

«روگرو وره» پژوهشگر بخش فیزیک دانشگاه چالمرز و از نویسندگان این پژوهش گفت: ما مفهومی ارائه داده‌ایم که نور و ماده را به صورت یکسان در بر دارد. این مفهوم می‌تواند بینش‌های کاملاً جدیدی را هم در حوزه پژوهش‌های بنیادی و هم نانوفوتونیک کاربردی ارائه دهد و هم علاقه علمی قابل توجهی در این مورد ایجاد کند.

پژوهشگران در این پروژه موفق شدند دو مفهوم کاملاً متفاوت را با روش جدیدی ترکیب کنند. آنها روی نانوآنتن‌هایی کار کردند که می‌توانند نور را جذب کنند و به شکل کارآمدی گسترش دهند. ماده مورد استفاده پژوهشگران، نوعی ماده دوبعدی موسوم به «TMDC» بود که ویژگی‌های گرافین را دارد. ترکیب نانوآنتین با ماده دوبعدی می‌تواند امکانات جدیدی را در این حوزه ارائه دهد.

«تیمور شگای»، استادیار بخش فیزیک دانشگاه چالمرز و از نویسندگان این پروژه گفت: ما موفق شدیم در این پژوهش نشان دهیم که می‌توان مواد نازک را در مقیاس نانو ساختاربندی کرد و آنها را به صورت تشدیدگرهای نوری کوچک درآورد. ما این روش جدید به کارگیری ماده را «نانوفوتونیک TMDC» نامیده‌ایم. من باور دارم که یافته‌های این پژوهش، در آینده کارآمد خواهند بود.