Ученые изменили зеркальную симметрию в слоистых материалах

Команда физиков из США, Сингапура, Тайваня и Японии обнаружила, что в некоторых экзотических материалах можно увидеть зеркальную симметрию, которой также можно управлять с помощью излучения. Статья об открытии опубликована в журнале Nature.

Некоторые органические молекулы, включая содержащиеся в живых организмах, могут находиться в двух формах, которые относятся друг к другу как зеркальные отражения. Это явление называется хиральностью. Зачастую такие две формы одной молекулы, называемые изомерами, имеют различные свойства. Так, например, в живых организмах, как правило, преобладают левовращающие формы молекул, замена которых на их изомеры приводит к нарушениям работы организма.

В новой работе ученые обнаружили, что у слоистых материалов тоже есть хиральность. Но она заключается не в расположении атомов, а в распределении электронной плотности. Такой эффект авторы обнаружили у диселенида титана TiSe₂. Обычно этот материал содержит равное количество участков электронной плотности с правым и левым вращениями. Но результаты новой работы предполагают, что это отношение можно изменить, воздействуя на материал светом с разной поляризацией.

Авторы показали, что световой луч с известной поляризацией может помочь выяснить хиральность материала. По словам ученых, это похоже на то, как магнитное поле может индуцировать ориентацию магнитных моментов в металле, в котором она обычно случайна. Это приводит к появлению у материала магнитных свойств.

Некоторые предыдущие работы также показывали, что в диселениде титана возможна хиральность, но были также и исследования, опровергающие это. Новая работа доказывает такую возможность, однако говорить о ее скором применении на практике пока рано. Тем не менее авторы утверждают, что она имеет большой потенциал. Например, диселенид титана и похожие на него материалы могут стать частью квантовых устройств.

И хотя эксперимент был проведен только с одним конкретным материалом, исследователи предполагают, что и для других соединений могут работать те же принципы. Дальнейшие исследования в этом направлении также могут дать представление о поведении сверхпроводящих материалов.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.