Симетрия помага на физиците в създаването на нови устройства

Физици от Австралия използваха нарушението на хиралната симетрия в метаматериала за управление на свойствата на неговата проводимост. Резултатите от изследването на авторите е публикувано в сп. Nature Communications.

Учените успели да наблюдават явлението нарушение на хиралната симетрия в метаматериал. На молекулярно ниво това се проявява в появата на нелинейни ефекти под действието на лъчение, свързани с колебанията на частиците в материала. Такива ефекти водят до изменение на свойствата на веществото и позволяват по-специално да се използва то в качеството на оптичен превключвател.

Метаматериалът представлява изкуствен материал, състоящ се от няколко слоя, които формират периодична структура. В резултат на външно въздействие (например деформация или лъчение) такива образувания могат да променят своите свойства или да придобиват нови.

Симетрията се нарича хирална (кирална – във физиката на елементарните частици), когато съответното огледално изображение не може да бъде съвместено със своя оригинал. Например невъзможно е да се съвместят лявата и дясната ръка (огледално изображение на лявата). Повечето биомолекули в природата са надарени с такава симетрия.

Учените се надяват да използват метаматериалите с цел миниатюризация на съвременните електронни устройства: новите материали позволяват да се съчетават свойства на много компоненти от микросхемите, които могат да се управляват само със светлина.