Ученые Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (НИЯУ МИФИ) исследовали эффект взаимодействия «свет-вещество», который может быть использован в разработке источников света нового типа, биосенсоров, а также для управления химическими реакциями.

Результаты исследования опубликованы в журналах Optics Express и Proceedings of SPIE.

Исследователи НИЯУ МИФИ на примере флуоресценции органического красителя родамина-6G показали возможность управлять взаимодействием локализованной в малом объеме электромагнитной волны с экситонами в материи с помощью уникальной установки — перестраиваемого оптического микрорезонатора Фабри — Перо. Это позволит изменять фундаментальные свойства возбужденных состояний в объеме резонатора и получать квазичастицы с новыми гибридными свойствами — поляритоны.

«Ключевая технология, используемая в нашей работе, — локализация мод электромагнитного поля в малом объеме перестраиваемого микрорезонатора. Уникальная установка, разработанная в нашей лаборатории, позволяет контролировать с высокой точностью пространственное и спектральное распределение электромагнитных волн в малом объеме пространства, ограниченном металлическими зеркалами. Так мы получаем возможность контролировать свойства получаемых гибридных квазичастиц, которые являются суперпозицией возбуждения в веществе и собственных мод резонатора», — рассказал РИА Новости научный сотрудник Лаборатории нанобиоинженерии НИЯУ МИФИ Дмитрий Довженко.

По его словам, исследование имеет фундаментальное значение, так как позволяет подробно исследовать процесс образования таких связанных состояний и зависимость их свойств от условий эксперимента.

Полученные результаты по изменению свойств квазичастиц в веществе имеют также прямое практическое применение для управления скоростью химических реакций, увеличения дистанции резонансного переноса энергии и повышения эффективности различных оптоэлектронных приборов.

Сегодня ученые ведут активную работу по исследованию влияния связи «свет-вещество» на резонансный перенос энергии и изучают возможность управления данным процессом за счет контроля параметров резонатора. Кроме того, они продолжают фундаментальные исследования зависимости свойств образованных гибридных квазичастиц от различных параметров ансамбля частиц, помещенных в микрорезонатор.