研究人员发现了只有侧向光散射的新纳米粒子

一个国际物理学家团队通过抑制前向和后向散射，首次证明了能够在横向上散射光的粒子。研究人员研究了这种现象背后的物理特性，并通过微波光谱范围内的实验证实了他们的理论结果，证明由这些材料制成的晶格或表面可以是完全不可见的。这些结果可用于各种应用，包括光路由，二进制编码全息图和传感器。该研究发表在Physical Review Letters上。

关于全介电光子 学中的光散射的研究通常指的是当物体仅在向前方向上散射光时发生的所谓的克尔克效应。相反，向后方向的光散射称为反克尔克效应。利用这些现象，科学家们可以在纳米尺度上实现不同寻常的光控制方式。

国际研究团队首次证明，这两种效应可同时发生，导致仅侧向光散射。物理学家在数学上描述了造成这种影响的条件，并详细研究了它背后的物理学。他们的理论工作通过微波范围内的实验得到证实。此外，有序结构 - 表面 - 也被考虑过了。由于颗粒的异常行为，这种晶格可以提供非平凡的不可见性：入射和透射场的消失干扰伴随着颗粒内部的强场增强。同时，发射波的相位保持不变，好像根本没有任何障碍。该特定效果可以用于例如感​​测，各种非线性任务和全息图。

“我们第一次将Kerker和反Kerker的物理效应结合起来，达到了一个新的光控制水平 - 实现了仅有侧向散射，几乎没有前向或后向散射。问题不仅在于适当的方程式，而且主要是因此，没有关于具有这种独特光学特征的物体必要参数的信息。由于广泛的国际合作，我们设法提供了这些高水平的结果，“亚历山大沙林，负责人说道。 ITMO大学国际实验室纳米光机械学。

据作者说，这项研究大约在一年前开始。澳大利亚国立大学和ITMO大学教授Yuri Kivshar和德国汉诺威激光中心研究员Andrey Evlyukhin广泛讨论了第一次理论估计和预测。包括数值计算在内的理论部分的第二阶段是与以色列Ben-Gurion大学的同事一起进行的。实验在ITMO大学进行。这项联合工作和对问题的高度物理洞察力使得团队能够领先于中国的团队，该团队从数值优化的角度研究类似的问题。

“在这个项目的工作中，由于我的主管Alexander Shalin博士和我们的海外合作者的协商，我克服了一些挑战。它帮助我建立了良好的学习和自信技能，我希望能有效地为我的领域的发展做出贡献。如今光学已融入计算机科学，生物学和化学等许多学科.ITMO大学为科学研究提供了独特的环境因为它汇集了大量的高级科学家。教师通过现代化设备和与国际研究中心的广泛科学合作为我们提供支持。所有这些都使我们的能力无限“评论Hadi K. Shamkhi，ITMO大学物理与工程学院的博士生。