Une équipe de chercheurs de l'Université de technologie Chalmers a trouvé un moyen de créer des cavités optiques à auto-assemblage pouvant atteindre un état de couplage fort qui prend en charge la formation de polaritons. Dans leur article publié dans la revue La nature , le groupe décrit comment leurs cavités optiques ont été fabriquées et leurs utilisations possibles. Johannes Feist de l'Université autonome de Madrid a publié un article sur les nouvelles et les opinions sur le travail effectué par l'équipe sur cet effort dans le même numéro de la revue.

Les cavités optiques sont des arrangements de miroirs qui piègent la lumière. Ils sont l'un des composants majeurs des lasers. Dans ce nouvel effort, les chercheurs travaillaient avec de minuscules flocons de métal qui, selon eux, pourraient être utilisés pour créer une cavité optique. À cette fin, ils ont créé un bio, solution de composé ionique contenant des ions chargés (à la fois positifs et négatifs). Ils ont ensuite suspendu de minuscules flocons de métal dans la solution, qui a enduit les flocons de doubles couches d'ions, en leur donnant une charge positive nette - une situation qui conduirait normalement à ce que les flocons se repoussent complètement. Cependant, les éclats étaient également caractérisés par une force Casimir, qui servait à contrebalancer les forces de répulsion. Ils sont dus au mouvement aléatoire des électrons dans les flocons de métal. Ensemble, les deux forces ont entraîné l'auto-assemblage des flocons de métal en paires de miroirs avec une très petite distance entre eux (environ 100-200 nm), notablement plus petit que le diamètre des flocons. Cet espace a été trouvé pour piéger la lumière, ce qui signifiait qu'il s'agissait d'une cavité optique.

Cavités optiques, telles que celles produites par les paillettes métalliques, ne pas piéger toute la lumière dans un système. Ils ne piègent que certaines fréquences, ce qui leur permet de former une onde stationnaire. Dans de tels systèmes, la longueur d'onde de la lumière piégée est déterminée par la longueur de la cavité. Les chercheurs ont découvert qu'en manipulant les cavités optiques, ils pourraient les pousser à soutenir la formation de polaritons. Ils notent également que changer la distance entre les flocons de métal en modifiant la concentration d'ions dans la solution a permis de créer des polaritons à partir de différents matériaux. Ils concluent que leur approche pourrait être utilisée dans une grande variété d'applications, de la chimie optomécanique à la chimie polaritonique en passant par les nano-machines.

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