Ученые из Калифорнийского университета в Ирвайне (США) и Казанского федерального университета представили результаты своего открытия — нового способа взаимодействия света с материей. Статья с деталями исследования была опубликована в журнале ACS Nano. Оказалось, что фотоны могут приобретать значительный импульс в кремнии, сравнимый с импульсом электронов в твердых материалах, при ограниченном пространстве нанометрового масштаба. Несмотря на плохие оптические свойства кремния, пористый и наноструктурированный кремний способен излучать свет после воздействия видимого излучения.
Для проведения экспериментов ученые создали образцы кремниевого стекла с различной степенью прозрачности — от аморфной до кристаллической. Они облучили пленку кремния толщиной 300 нанометров сильно сфокусированным лазерным лучом. При температуре ниже 500 градусов Цельсия происходило образование однородного стекла, в то время как при более высоких температурах формировалось гетерогенное полупроводниковое стекло. Интересно, что такое «пленка из легкого вспененного материала» позволила исследователям изучить изменения электронных, оптических и тепловых свойств на нанометровом уровне.
Важно отметить, что согласование импульсов электрона и фотона способствовало усилению взаимодействия, что ранее наблюдалось только при классическом комптоновском рассеянии гамма-фотонов высокой энергии. Этот удивительный прогресс в понимании свойств света открывает новые перспективы для развития оптоэлектроники и фотоники в будущем.
