Физики из университета ИТМО создали полимерный квазикристалл, который локализовал свет. Для его изготовления они использовали метод трехмерной лазерной печати в гибридном полимерном материале. Работа опубликована в Advanced Optical Materials.

Квазикристаллы, как и обычные кристаллы, имеют дальний порядок, но не имеют трансляционной симметрии. Обычный кристалл состоит из одинаковых фрагментов, которые располагаются строго определенным образом. То есть, имея образец элементарной ячейки, можно построить целый кристалл. Квазикристаллы тоже состоят из простых ячеек, но их может быть две или три, они по-разному комбинируются и не имеют такой симметрии, как обычный кристалл. Особенная структура квазикристаллов определила их необычные свойства, в том числе и оптические.

Один из способов изготовления квазикристаллов — трехмерная лазерная печать (она во многом схожа с фотолитографией, где используют лазерный пучок для воздействия на поверхность фоточувствительного материала). В трехмерной лазерной печати благодаря двухфотонному поглощению удается создавать структуры не только на поверхности, но и в объеме. Для этого луч фокусируется на заданной глубине материала и из-за большой интенсивности излучения в фокусе облученная область меняет свою структуру. Если после этого поместить такой частично облученный материал в растворитель, то все необлученные области растворятся и останется только желаемая структура (может быть наоборот — после проявки растворяется облученная часть структуры, это зависит от типа фоточувствительного материала).

Возможность квазикристаллов локализовывать свет была предсказана теоретически еще в 2017 году. Теперь российские физики из университета ИТМО под руководством Михаил Рыбина (Mikhail V. Rybin) смогли подтвердить это экспериментально и обнаружить особенности такой локализации.