Решение математической проблемы Эйнштейна привело к открытию в физике. Ученые обнаружили, что структуры на основе «шляпы Смита» создают хиральные световые узоры. Объясняем принцип и перспективы технологии.
Фигура, решившая одну из самых известных математических загадок десятилетия — проблему «монотиля Эйнштейна», — нашла неожиданное применение в физике. Исследователи из Института промышленных наук Токийского университета обнаружили, что структура на основе плитки «шляпа Смита» способна превращать обычный лазерный свет в причудливые хиральные узоры, пишет Phys.org.
Проблема Эйнштейна заключалась в поиске единой формы, которой можно замостить бесконечную плоскость, никогда не создавая повторяющегося узора. Долгие годы математики искали такую апериодическую монотиль. В 2023 году решение было найдено — это оказалась фигура, напоминающая широкую шляпу с полями. Хотя получившийся узор кажется хаотичным, он построен на базе строгой сотовой решетки.
«Мы хотели выяснить, может ли эта уникальная форма также порождать какие-либо неожиданные физические явления», — говорит ведущий автор исследования Юто Моритаке. Чтобы проверить гипотезу, ученые создали наноразмерные структуры из нитрида кремния, используя электронно-лучевую литографию. Когда исследователи направили луч лазера на эти миниатюрные «шляпы», они увидели на экране дифракционные картины, которые ранее никогда не наблюдались в квазикристаллах.
Источник: hi-tech.mail.ru