Сила взаимодействия света и материи

Свет и материя могут быть настолько тесно связаны, что их характеристики становятся неразличимыми. Эти взаимодействия легкого вещества называются поляритонами.

Их энергия непрерывно колеблется между обеими системами, вызывая новые привлекательные физические явления. Теперь французские ученые объяснили, почему такие поляритоны могут оставаться необычно долгое время на самых низких уровнях энергии, что изменяет микроскопические и макроскопические характеристики составляющей их материи. Таким образом, эти открытия открывают путь для применения в оптике, электронике и химии.

Работа была опубликована в The European Physical Journal D Антуаном Канагье-Дюраном из Страсбургского университета, Франция, и его коллегами.Авторы решили изучить поляритоны, состоящие из органических молекул, которые сильно связаны с небольшим числом фотонов. Они исследовали динамику релаксации поляритонов, которая происходит при переходе поляритонов с высоких энергий на более низкие энергетические уровни. Для этого команда использовала строгий математический подход, называемый «одетыми атомами», который позволяет вывести такие характеристики, как, например, скорость перехода от высоких к более низким уровням энергии.

В этой работе авторы объясняют, почему время жизни самого нижнего энергетического состояния поляритона намного больше, чем время жизни более высокого состояния. Эти новые результаты согласуются с экспериментальными результатами.

Но они противоречат интуиции по сравнению с теми, которые были предоставлены предыдущими теоретическими методами приближения, основанными на поведении несвязанных света и материи, которые утверждают, что эти состояния имеют одинаковую продолжительность.Таким образом, это исследование подтверждает, что можно изменить пути колебательных переходов молекул между более высокими и низкими энергетическими уровнями, скорости химических фотореакций или даже изменить проводимость в органических полупроводниках, как уже наблюдалось.


Портал обо всем