Ett team av forskare knutna till flera institutioner i Spanien och USA har meddelat att de har upptäckt en ny egenskap hos ljus – självvridmoment. I deras tidning publicerad i tidningen Vetenskap , gruppen beskriver hur de upptäckte den nya fastigheten och möjliga användningsområden för den.

Forskare har länge känt till sådana egenskaper hos ljus som våglängd. På senare tid, forskare har funnit att ljus också kan vridas, en egenskap som kallas rörelsemängd. Strålar med mycket strukturerad rörelsemängd sägs ha orbital vinkelmoment (OAM), och kallas virvelstrålar. De visas som en helix som omger ett gemensamt centrum, och när de träffar en plan yta, de ser ut som munkformade. I denna nya insats, forskarna arbetade med OAM-strålar när de upptäckte att ljuset betedde sig på ett sätt som aldrig tidigare setts.

Experimenten involverade att avfyra två lasrar mot ett moln av argongas - det tvingade strålarna att överlappa varandra, och de förenades och utsändes som en enda stråle från andra sidan av argonmolnet. Resultatet blev en typ av virvelstråle. Forskarna undrade sedan vad som skulle hända om lasrarna hade olika rörelsemängd i omloppsbanan och om de var något osynkroniserade. Detta resulterade i en balk som såg ut som en korkskruv med en gradvis föränderlig vridning. Och när strålen träffade en plan yta, det såg ut som en halvmåne. Forskarna noterade att man tittade på ett annat sätt, en enda foton längst fram på strålen kretsade långsammare runt dess centrum än en foton på baksidan av strålen. Forskarna kallade omedelbart den nya egenskapen självmoment - och det är inte bara en nyupptäckt egenskap hos ljus, det är också en som aldrig ens har förutspåtts.

Forskarna föreslår att det borde vara möjligt att använda deras teknik för att modulera ljusets omloppsrörelsemängd på ett sätt som mycket liknar modulering av frekvenser i kommunikationsutrustning. Detta kan leda till utvecklingen av nya enheter som använder sig av att manipulera extremt små material.

© 2019 Science X Network