Tokio Universiteti tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Tokio Universitetinin Sənaye Elmləri İnstitutunun tədqiqatçıları uzun müddətdir axtarılan aperiodik modeldən unikal optik davranışı eksperimental olaraq nümayiş etdirirlər. Mənbə: Tokio Universitetinin Sənaye Elmləri İnstitutu

Onilliklər boyu davam edən riyazi tapmacanı həll etməklə dünya miqyasında diqqət çəkən bir forma yenidən diqqət mərkəzinə qayıdıb. Formanın xüsusiyyətləri əvvəlki tapmacaları həll etməyə imkan versə də, onun digər əlaqəli xüsusiyyətləri haqqında az məlumat var və bu da sonrakı kəşflər üçün imkanlar yaradır. Bu araşdırılmamış xüsusiyyətlər həmçinin işığı heyrətamiz kiral naxışlara necə çevirmək kimi yeni fizika sirlərini həll etməyə kömək edə bilər.

Nature Communications jurnalında dərc olunmuş məqalədə Tokio Universitetinin Sənaye Elmləri İnstitutunun və əməkdaşlıq edən qurumların tədqiqatçıları riyaziyyatda sözdə Eynşteyn problemini həll edən qeyri-adi bir forma olan “Smit papağı”na əsaslanan optik strukturlar yaratdılar. Bu strukturlara lazer işığı düşərək, komanda ənənəvi kvazikristallarda əvvəllər müşahidə olunmayan difraksiya davranışlarını kəşf etdi.

Uzun müddətdir davam edən Eynşteyn problemi, tək bir kafel formasının və ya “monotil”in bütün səthi təkrarlanmayan bir şəkildə örtmək üçün istifadə edilə biləcəyini soruşur. Pətək balları və ya dama lövhələri kimi dövri kafel örtükləri müntəzəm olaraq təkrarlansa da, aperiodik monotil təkrarlanan düzülüş yaratmadan bütün məkanı əhatə edə bilər. 2023-cü ildə ilk belə monotil olan Smit şlyapası kəşf edildi və bu, elmi ictimaiyyətdə geniş marağa səbəb oldu.

“Şlyapa kafelinin xüsusilə maraqlı tərəfi odur ki, yaranan naxış ilk baxışdan qeyri-müntəzəm görünsə də, əslində pətək qəfəsindən qurulub”, – deyə baş müəllif Yuto Moritake bildirir. “Biz bu unikal formanın gözlənilməz fiziki hadisələr yarada biləcəyini görmək istədik.”

İşıq gizli bir əl işini ortaya qoyur

Bu hadisələri eksperimental olaraq araşdırmaq üçün tədqiqatçılar elektron şüa litoqrafiyasından istifadə edərək silikon nitrid filmlərində nanoskallı naxışlar hazırladılar. Lazer işığı strukturları işıqlandırdıqda, komanda fərqli iynəvari naxışlar müşahidə etdi və bu da aperiodik strukturun kiral təbiətini birbaşa ortaya qoydu.

Baş müəllif Masaya Notomi izah edir: “Biz difraksiya nümunələrinin özlərinin kiral hala gəldiyini aşkar etdik, çünki strukturda güzgü simmetriyası yoxdur. Bu tip optik reaksiya ənənəvi kvazikristal materiallarda müşahidə ediləndən kökündən fərqlidir.”

Optik cavab simmetriya ilə dəyişir

Təcrübələr həmçinin göstərdi ki, difraksiya nümunəsi daxil olan işığın istiqamətindən və polyarizasiyasından asılı olaraq dəyişir. Real fəzada əks olunan strukturlar optik davranışda müvafiq tərs dəyişikliklər yaradaraq simmetriya ilə idarə olunan optik reaksiyanın yeni bir formasını nümayiş etdirdi.

Moritake qeyd edir ki, “Bu nəticələr kvaziperiodik nizam və kirallığın birləşməsi ilə bağlı yeni bir tədqiqat istiqaməti açır. Monotil naxışlar simmetriya, kirallıq və aperiodikliyin qarşılıqlı təsirindən yaranan optik hadisələri araşdırmaq üçün bir platforma təmin edir.”

Komanda ümid edir ki, monotildən ilhamlanan strukturlar işıq manipulyasiyası, polyarizasiya nəzarəti və qabaqcıl optik cihazları əhatə edən texnologiyalara töhfə verəcək. Daha geniş şəkildə desək, komandanın tapıntıları mücərrəd riyazi kəşfin gözlənilmədən tamamilə yeni fiziki hadisələrə necə səbəb ola biləcəyini göstərir.