Ученые из ИТМО описали материал, моделирующий свойства частиц темной материи

Ученые фронтирной лаборатории "Исследование фундаментальной физики с помощью топологических метаматериалов" Университета ИТМО описали синтетический метаматериал для анализа параметров аксионов, которые являются потенциальными претендентами на роль частиц темной материи.

Данные элементы неохотно вступают во взаимодействие с простыми веществами и имеют способность преобразовываться в фотоны под воздействием мощного магнитного поля.

Аксионы - вещества, созданные искусственным способом. Они обладают уникальными электромагнитными или механическими свойствами, а их характеристики, помимо всего прочего, зависят еще и от структуры.

Исследователи решили разработать платформу, на которой будут тестировать эффекты физики аксионов.

Такие системы в физике твердого тела уже есть, но в них прослеживается слабая реакция аксионов. Ученые совместно с физиком Фрэнком Вильчеком (нобелевским лауреатом), решили разработать метаматериал в фотонике, аксионные отклики в котором в разы увеличатся.

Инновационный материал складывается, как конструктор, из нескольких слоев, имеющих известные магнитные и оптические характеристики. Квазичастицы в нем обладают теми же свойствами, что и аксионы.

Основным достоинством метаматериала станет механизм управления реакцией аксионов за счет того, что вещество собирается по частям. Природные материалы пока лишены такой возможности.

Исследование выполнено при поддержке научного фонда РФ. Данные опубликованы в журнале Physical Review B.

0 комментариев