Kvantumanyagokkal áttörtek a határokon
Egy kutatócsoport most egzotikus kvantumanyagokat, topologikus szigetelőket vetett be, amelyek belül szigetelőként, felületükön viszont vezetőként viselkednek. Ezek az anyagok különleges kvantumjelenségeket mutatnak a spin–pálya kölcsönhatás és az időmegfordítási szimmetria miatt. Bár elméletben régóta ismert volt, hogy alkalmasak lehetnek fejlettebb HHG-re, eddig senkinek sem sikerült ezt a gyakorlatban is bizonyítania.
Fényerősítés nanoszerkezetekkel
A kutatók speciális nanogyűrű-rezonátorokat készítettek, amelyeket Bi2Se3-mal és van der Waals-heteroszerkezetekből álló (InBi)2Se3-rétegekkel kombináltak. Ezekkel sikerült a beérkező fényt jelentősen felerősíteni, és először tapasztalták egyszerre páratlan (9,7 THz) és páros (6,4 THz) felharmonikusok létrejöttét a THz-tartományban. Megfigyeléseik megmutatták, hogy a topologikus anyagok szimmetrikus belseje és aszimmetrikus felszíne együtt alakítja a fény viselkedését.
Felgyorsulhat az ultragyors optoelektronika
A felfedezés nem csupán elméleti áttörés: utat nyit kompakt terahertzes fényforrások, érzékelők és ultragyors optoelektronikai eszközök előtt. Ez hozzájárulhat a következő generációs kommunikációs rendszerekhez, a precíziós orvosi képalkotáshoz, vagy akár a kvantumszámítógépek (quantum computer) fejlesztéséhez is. A kutatók mostantól a szimmetria, a kvantumállapotok és a fény–anyag kölcsönhatás komplex viszonyát is mélyebben vizsgálhatják nanoszinten. Az ipar számára pedig tényleg elkezdődött a terahertzes korszak.
