유리 및 특정 중합체와 같은 비정질 재료가 우리 주변에 있습니다. 그들은 종종 창, 병 및 비닐 봉지와 같은 일상적인 물체에서 사용됩니다. 광범위한 존재에도 불구하고 장거리 순서가 부족하여 이러한 재료와 빛이 어떻게 상호 작용하는지 이해하는 것은 어려운 일이었습니다.
새로운 연구에서, 케임브리지 대학교과 과학 기술 대학원 대학 (OIST)의 과학자들이 이끄는 국제 연구원 팀은 이론적 계산을 최첨단 실험 기술과 결합 하여이 도전을 다루었습니다.
이 팀은 칼 코게 나이드 유리로 알려진 특정 유형의 비정질 물질에 중점을 두었습니다. 그들은 X- 선 산란과 컴퓨터 시뮬레이션의 조합을 사용하여 유리의 복잡한 원자 구조를 매핑하고 그것이 빛의 거동에 어떤 영향을 미쳤는지 이해했습니다.
결과는 빛이 결정에서와 같은 방식으로 비정질 물질을 통과하지 않는다는 것을 보여 주었다. 대신, 그것은 파도와 같은 속성의 조합으로 설명 될 수있는 복잡한 거동을 나타낸다. 이 발견은 간단한 파도로서 빛의 전통적인 견해에 도전하고 이러한 무질서한 시스템에서 빛을 조작 할 수있는 새로운 가능성을 열어줍니다.
연구원들은 또한 비정질 물질의 빛의 특성이 물질 내의 원자의 특정 배열에 의존한다는 것을 발견했다. 이 발견은 특정 응용 분야를위한 맞춤형 광학 특성을 갖는 비정질 재료를 설계하고 엔지니어링 할 수 있음을 시사합니다.
케임브리지 대학교 (University of Cambridge)의 연구 저자 인 스티브 엘리엇 (Steve Elliott) 교수는“우리의 연구는 비정질 재료의 빛의 행동을 탐구하고 이해하기위한 새로운 길을 열어줍니다. "이 지식은 효율적인 태양 전지, 광 섬유 및 센서와 같은 고급 광학적 특성을 갖춘 새로운 재료 및 장치의 개발로 이어질 수 있습니다."
팀의 연구 결과는 광학을 넘어선 분야에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 비정질 물질은 또한 양자 수준에서 빛을 제어하고 조작하는 능력이 양자 컴퓨팅 및 양자 통신을 발전시키는 데 중요합니다.
OIST의 연구 공동 저자 인 Takeshi Egami 교수는“비정질 재료의 빛을 이해하고 제어하는 능력은 다양한 기술 응용 분야에서 이러한 재료의 잠재력을 최대한 발휘하는 데 필수적입니다.
이 연구는 비정질 물질에 대한 우리의 이해와 빛과의 상호 작용에 대한 중요한 단계를 나타냅니다. 더 많은 연구와 혁신을위한 길을 열어주고, 다양한 과학 및 기술 분야에서 매혹적인 무질서한 고체의 세계와 잠재적 인 응용을 탐구하기위한 새로운 길을 열어줍니다.
