Un groupe international de scientifiques, dont le professeur Skoltech Sergey Rykovanov, a trouvé un moyen de générer des impulsions "torsadées" intenses. Les tourbillons découverts par les scientifiques permettront d'étudier de nouveaux matériaux. Les résultats de leur étude ont été publiés dans Communication Nature .

Les ondes électromagnétiques sont connues pour transporter de l'énergie et de la quantité de mouvement et exercer ce qu'on appelle la pression légère. Cela a été démontré expérimentalement par le physicien russe, Piotr Lebedev, en 1900. Un fait peu connu est que les ondes électromagnétiques peuvent également transporter le moment angulaire, C'est, tordre les objets. Le moment angulaire (capacité de torsion) peut être transféré de deux manières. D'abord, un objet peut être irradié par une onde électromagnétique à polarisation elliptique ou circulaire pour produire le moment de rotation, créant l'effet Sadovsky. Seconde, la substance peut être tordue par des ondes électromagnétiques avec une structure d'onde "vortex" ou, scientifiquement parlant, ondes avec un moment angulaire orbital (OAM). Les impulsions électromagnétiques visibles ou infrarouges avec une telle capacité sont déjà utilisées dans les télécommunications pour augmenter la capacité de transfert de données des réseaux à fibres optiques. La génération d'impulsions OAM intenses dans la gamme UV est une tâche plutôt difficile qui, si résolu, ouvrira de nouvelles possibilités d'exploration et de développement de nouveaux matériaux à des échelles spatiales (des dizaines de nanomètres) et temporelles (des centaines d'attosecondes) caractéristiques. Ces visualisations à haute résolution sont utilisées pour étudier et prédire les propriétés des matériaux.

Les scientifiques de Skoltech, en collaboration avec des chercheurs de l'Institut d'optique et de mécanique fine de Shanghai (Chine) et de l'Institut Helmholtz d'Iéna (Allemagne), ont proposé un moyen simple de générer des impulsions UV OAM courtes et intenses.

Les scientifiques ont utilisé les supercalculateurs les plus puissants du monde et de la Russie, dont le supercalculateur Zhores installé à Skoltech l'année dernière, pour assurer une simulation 3D réaliste de l'effet vortex UV.

Actuellement, l'équipe se prépare pour l'expérience de recherche de vortex.

Les scientifiques sont convaincus que la génération de tourbillons UV attosecondes intenses ouvrira de nouvelles voies dans l'étude de la dynamique du mouvement des électrons dans divers matériaux et la matière condensée.