В настоящее
время интенсивно исследуются так называемые «дираковские» материалы, одним из
которых является графен. С подобными материалами связывают новые перспективы
развития элементной базы квантовой и нелинейной оптики. Носители заряда в таких
материалах - электроны и дырки - имеют необычные свойства и ведут себя как
релятивистские частицы с нулевой массой покоя.
Теоретикам из ИПФ РАН в сотрудничестве с коллегами из
Техасского университета в Колледж Стэйшн (Texas A&M University) удалось
объяснить эффект сильного увеличения (по сравнению с
другими материалами) площади, на
которой формируется нелинейно-оптический отраженный сигнал при
зондировании графена оптическим нано-зондом. Оказалось, что данный эффект
обусловлен быстрым пролетом носителей заряда в окрестности нанозонда.
Соответствующие эксперименты были проведены в Университете Колорадо.
Успешное
теоретическое объяснение парадоксального, на первый взгляд, эффекта является
одним из важных шагов, сделанных в ИПФ РАН на пути исследования этих новых и
перспективных материалов.
Результат опубликован в журнале Nature Nanotechnology: T. Jiang, V. Kravtsov, M. Tokman, A. Belyanin and M.B. Raschke. Ultrafast coherent nonlinear
nanooptics and nanoimaging of graphene. Nature Nanotechnol. volume 14, pp.
838-843 (2019). https://doi.org/10.1038/s41565-019-0515-x.
На фотографии показано
сопоставление теоретического результата с данными эксперимента.