Физика

Физики МГУ обнаружили уменьшение эффекта Фарадея при прохождении лазера через наноструктуры

JunCTionS/Wikimedia Commons

Учеными МГУ впервые экспериментально обнаружены и численно обоснованы новые явления в фемтосекундном временном диапазоне в одиночном лазерном импульсе. Статья опубликована в журнале Physical Review Applied.

«Показано, что вопреки устоявшемуся мнению эффект Фарадея в одиночном лазерном импульсе может как расти, так и убывать со временем; это зависит от величины набега фазы внутри наноструктур» — рассказывает аспирант физического факультета, один из авторов статьи Александр Мусорин.

Впервые учеными была зарегистрирована сверхбыстрая динамика эффекта Фарадея в фемтосекундном (фемтосекунда равна одной квадриллионной части (10-15) секунды) временном диапазоне при прохождении лазерных импульсов через наноструктуры, в которых свет замедляется в десятки раз.

В работе использовалась авторская методика детектирования интенсивности и поляризации коротких лазерных импульсов с разверткой по времени, а также новый алгоритм моделирования наблюдаемых эффектов. Идея и реализация эксперимента принадлежат авторам из МГУ.

Исследование относится к перспективной области сверхбыстрой фотоники, которая направлена на то, чтобы повысить плотность передачи информации, в том числе и в оптических каналах. Научная ценность исследования, прежде всего, состоит в первом наблюдении сверхбыстрой динамики эффекта Фарадея, обусловленной замедлением света в наноструктурах.

«Кроме того, так как эффект Фарадея необратим, считалось, что он не может уменьшаться при прохождении через структуру. Однако в нашем случае это наблюдается в случае деструктивной интерференции в образце. Таким образом, впервые экспериментально обнаружены и численно обоснованы новые явления в фемтосекундном временном диапазоне», — говорит Александр Мусорин. — «Результаты исследования планируется использовать для разработки фемтосекундного поляризатора, которым можно будет управлять при помощи магнитного поля. Подобное устройство требуется для квантовых вычислений, молекулярной химии, а также оптической передачи данных».