В двумерных материалах могут возникать уникальные квантовые фазы с уникальными свойствами, такие как сверхпроводимость и магнетизм, представляющие интерес для физиков и инженеров. Исследование в Nature Physics раскрывает механизм: стопки этих материалов естественным образом формируют полости, удерживающие свет и электроны, что меняет их поведение.
Используя новый метод терагерцовой спектроскопии на чипе, исследователи из Колумбийского университета и MPSD сфокусировали излучение до 3 микрометров, преодолевая несоответствие размеров. Они обнаружили, что края материалов действуют как зеркала, образуя гибридные квазичастицы — плазмон-поляритоны. Эти частицы взаимодействуют, создавая стоячие волны, подобно гитарным струнам.
Команда разработала теорию, предсказывающую свойства на основе геометрии образца. Это позволяет управлять квантовыми фазами, изменяя плотность носителей, температуру или магнитное поле.
Технология открывает путь к новым квантовым технологиям, позволяя изучать другие материалы и фазы.
В экспериментах использовались зелёные сверхбыстрые лазерные импульсы, сфокусированные в криостате для генерации и регистрации терагерцового излучения. Источник: лаборатория Макивера.
Дополнительная информация: Cavity electrodynamics of van der Waals heterostructures,
Nature Physics (2025). DOI: 10.1038/s41567-025-03064-8.
Источник: https://phys.org/news/2025-10-2d-devices-hidden-cavities-electronic.html