Физики из Института ядерной физики вместе с коллегами из
других регионов первыми в мире получили закрученные бесселевы пучки в
терагерцевом диапазоне и обнаружили новое явление, сообщает пресс-служба НГУ.
Ученые из Новосибирска и Самары первыми в мире получили закрученные
бесселевы пучки в терагерцевом диапазоне и использовали их для формирования
поверхностных электромагнитных волн (поверхностных плазмонов). Исследователи
обнаружили новое явление — при трансформации закрученного пучка в поверхностные
волны последние возникали только с одной стороны от оптической оси и
«переключались» на другую сторону при изменении направления его вращения.
Исследование проводилось на Новосибирском лазере на
свободных электронах, созданном и работающем в ИЯФ СО РАН — самом мощном
источнике терагерцевого излучения (в диапазоне от 1012 до 1013 Гц) в мире.
Терагерцевое излучение — вид электромагнитного излучения, спектр которого
находится в диапазоне 1011–1013 Гц, между видимым (оптическим) излучением и
радиодиапазоном.
«Обычно пучок света после фокусировки линзой сразу
расходится. Мы получили бесселев пучок, центральное кольцо которого после
прохождения через линзу некоторое время не теряет энергию. В терагерцевом
диапазоне экспериментов, подобных нашему, еще не проводилось. Использование
бездифракционных пучков — один из способов исследования толстых слоев вещества,
так как их свойства позволяют глубоко просвечивать среду», — пояснил главный
научный сотрудник ИЯФ СО РАН Борис Князев.
Вторая часть исследования касается изучения характеристик
плазмон-поляритонов, или поверхностных электромагнитных волн. Поверхностные
электромагнитные волны (ПЭВ) — направленное электромагнитное излучение,
локализованное вблизи поверхности раздела двух сред и распространяющееся вдоль
этой поверхности. Их другое название — поверхностные плазмон-поляритоны.
«Мы не ожидали ничего особенного. Пучки состоят из колец,
сильного центрального и более слабых боковых. Предполагалось, что если мы
направим пучок симметрично на край образца, то на местах пересечения пучка и
металла появятся два сильных и два боковых плазмона, однако, они появились
только на одной стороне образца. Мы заставили крутиться пучок в другую сторону,
и плазмоны появились на другой стороне», — сказал ученый.
Князев отмечает, что исследователи дали некоторое
феноменологическое объяснение физическому явлению. Следующий шаг —
параметрические исследования и попытки детально разобраться в механизме этого
явления.
Фото: © предоставлено пресс-службой НГУ
