Команда исследователей Университета Питтсбурга стала первой, кто обнаружил фундаментальную частицу взаимодействия света и вещества в металлах.

Человечество использует отражение света от металлического зеркала на ежедневной основе на протяжении тысячелетий, но квантово-механическую основу этого знакомого явления обнаружили только сейчас. Физики из описали физические явления с точки зрения взаимодействия между полями и частицами, сказал профессор Питек. Когда свет попадает на металлическое зеркало и отражается, он «раскачивает» свободные электроны металла и, как следствие, происходит их ускорение, которое создает почти идеальную копию падающего света или отражение.

Классическая теория электромагнетизма обеспечивает хорошее понимание входов и выходов этого процесса, но квантово-механического описания того, как свет возбуждает электроны не хватает. Команда из Питтсбурга и химики из Института в Загребе впервые представили отчет о том, как материя и свет взаимодействуют на поверхности серебряного кристалла и наблюдали экситон в металле. Ученые обнаружили, что поврехностые электроны кристаллов серебра могут поддерживать экситонный эффект в 100 раз больше, чем массивные металлы.

Способность обнаруживать экситоны в металлах проливает свет на то, как он преобразуется в электрическую и химическую энергию в растениях и солнечных батареях, и в будущем это позволит использовать металлы в качестве активных элементов в оптической связи.

Источник