K prokázání existence chirálních fononů použili vědci rezonanční nepružný rozptyl rentgenového záření . Kruhově polarizované světlo svítí na křemen. Úhlový moment fotonů se přenáší na krystal a způsobuje v tomto případě otáčení aniontů (oranžové kuličky) vzhledem k sousedním kationtům (zelené kuličky). Kredit: Paul Scherrer Institute / Hiroki Ueda a Mahir Dzambegovic

Dokázali, že fonony mohou být chirální

Fonony jsou kvazičástice, kolektivní vibrace krystalové mřížky. Nová studie má poskytovat důkaz jejich rozlišování podle chirality: tedy že dva fonony mohou být svými zrcadlovými obrazy a nedají se ztotožnit. Na pohled to moc smysl nedává, protože jde vlastně o něco jako proud materiálem, ale stačí si to představit jako proud v podobě víru (nebo vývrtku). V konkrétním uspořádání experimentu vědci dokázali, že úhlový moment fotonů ze světla dopadajícího na krystal (kruhově polarizovaného světla) se přenáší tak, že anionty se začnou otáčet vzhledem k sousedním kationtům.
Chiralita fononů byla předpovězena již dříve, ale dosud se ji nepodařilo dokázat. Nový výsledek má mít význam teoretický, ale i vztah k vlastnostem řady materiálů – může jít speciálně o materiály topologické, chirální fonony bychom si pak mohli představovat také jako analogii jevů, kdy se cívka otáčí v magnetickém poli (šlo by takto v materiálech magnetické pole vytvářet?) apod.
V rámci experimentu (viz obrázek) směr, kterým se fonony otáčely, závisel na vnitřní chiralitě krystalu křemene (tedy jako by vír kopíroval již existující strukturu). Když se kruhově polarizované světlo stáčelo stejným směrem jako excitovaný fonon, signál se zesílí a chirální fonony mohly být detekovány. (Jak se fonony otáčejí, uvolňují energii ve formě rozptýleného světla; přímo se pak detekoval tento signál.)

Hiroki Ueda et al, Chiral phonons in quartz probed by X-rays, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06016-5
Zdroj: Paul Scherrer Institute / Phys.org

Poznámka PH: překlad průvodní tiskové zprávy, subjektivně trošku zamotané, i když podstata sdělení je v tomto případě snad pochopitelná celkem dobře.

Nový výzkum spojuje kyslík s technologickou civilizací

Kyslík v atmosféře nemusí být spojen jen s životem složitým životem nebo vznikem inteligence. Adam …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close