Licht-Materie Interaktion: Gebrochene Symmetrie erweckt Polaritonen

Strukturelle und optische Symmetriebrechung in polaren Kristallen
© FHI

Ein internationales Team von Wissenschaftler*innen geben Überblick über neueste Forschung zu Licht-Materie Interaktionen.

Ein Team von Wissenschaftler*innen des Fritz-Haber-Instituts, der City University of New York und der Universidad de Oviedo hat einen umfassenden Review-Artikel in der Fachzeitschrift „Nature Review Materials“ veröffentlicht. In diesem Artikel geben sie einen Überblick über die neuesten Forschungen zu Polaritonen, winzigen Teilchen, die entstehen, wenn Licht und Material auf spezielle Weise interagieren.

In den letzten Jahren haben Forscher*innen weltweit herausgefunden, dass es verschiedene Arten von Polaritonen gibt. Einige davon können Licht auf sehr kleinem Raum, etwa auf der Größe eines Nanometers, einfangen. Das ist etwa 80.000 Mal dünner als ein menschliches Haar!

Die Wissenschaftler*innen berichten in ihrem Artikel, dass diese besonderen Polaritonen in bestimmten Kristallen entstehen können. Wenn das Licht in diesen Kristallen spezielle Schwingungen – die Forschenden nennen das „Phononen“ – erzeugt, dann entstehen diese speziellen Polaritonen. Interessanterweise haben sie auch festgestellt, dass je weniger symmetrisch der Kristall ist, desto besser funktioniert das Ganze. Das führt zu neuen und spannenden Möglichkeiten, wie Licht auf kleinstem Raum kontrolliert werden kann.

In ihrem Artikel geben die Wissenschaftler*innen einen Überblick über die neuesten Forschungsergebnisse und diskutieren, wie diese neuen Erkenntnisse in der Zukunft genutzt werden könnten. Sie glauben, dass diese Arbeit dazu beitragen könnte, neue Materialien zu entwickeln, die Licht auf innovative Weise nutzen können.

Diese grundlegende Forschung könnte also einen großen Einfluss auf viele Bereiche haben, von der Entwicklung neuer Technologien bis hin zur Verbesserung bestehender Geräte. Es ist ein spannender Schritt vorwärts in der Welt der Nanotechnologie!

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Alexander Paarmann, alexander.paarmann@fhi-berlin.mpg.de

Originalpublikation:

https://www.nature.com/articles/s41578-023-00620-7#citeas

Weitere Informationen:

https://www.fhi.mpg.de/1440430/2024-01-12-Light-matter-interaction

Media Contact

Jelena Tomovic Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft

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Die Materialwissenschaft bezeichnet eine Wissenschaft, die sich mit der Erforschung – d. h. der Entwicklung, der Herstellung und Verarbeitung – von Materialien und Werkstoffen beschäftigt. Biologische oder medizinische Facetten gewinnen in der modernen Ausrichtung zunehmend an Gewicht.

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