Nanoskopisk ”hattplatta” avslöjar oväntat optiskt fenomen – kan förändra framtidens ljusteknik

Fysiker vid University of Tokyo har upptäckt att nanoskopiska mönster formade efter den aperiodiska monotilen ”Smiths hatt” producerar kiral diffraktion – en pinwheel-liknande spridning av laserljus som avslöjar en inneboende ”handedness” i den optiska responsen, något som inte ses i konventionella kvasi-kristaller . Detta är överraskande eftersom själva hattplattan inte är kiral; kiraliteten uppstår från den aperiodiska plattläggningens brutna spegelsymmetri .

Hur upptäckten gjordes

Teamet, lett av docent Yuto Moritake vid Institute of Industrial Science, tillverkade nanostrukturer av kiselnitrid med elektronstrålelithografi . När de belyste mönstren med laserljus observerade de diffraktionsmönster som helt skilde sig från vad man sett tidigare i kvasi-kristaller .

Varför detta är viktigt

Upptäckten öppnar dörren för en rad nya optiska tillämpningar:

• Ljusmanipulation och polarisationskontroll: Kiral diffraktion ger ett nytt sätt att kontrollera ljusets rörelsemängdsmoment och polarisationstillstånd med plana, aperiodiska nanostrukturer .