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.
