Des scientifiques russes étudient de nouvelles propriétés d'interaction entre la lumière et la matière

Des chercheurs de l'Université nationale de recherche nucléaire MEPhI (National Research Nuclear University) ont étudié l'effet de l'interaction lumière-matière qui peut être utilisée dans le développement de sources de lumière d'un nouveau genre, de biocapteurs, ainsi que pour contrôler des réactions chimiques.

Des chercheurs de l'université MEPhI ont présenté, en prenant l'exemple de la fluorescence du colorant organique rhodamine 6G, la possibilité de contrôler l'interaction d'une onde électromagnétique dans un volume réduit avec des excitons dans la matière à l'aide d'un dispositif unique: le microrésonateur optique reconfigurable Fabry-Perot.

Cette technique permettra de modifier les propriétés fondamentales des états excités dans le volume du résonateur et d'obtenir des quasi-particules dotées de nouvelles propriétés hybrides: les polaritons. Les résultats de leur étude ont été publiés dans les revues Optics Express et Proceedings of SPIE.

«La principale technologie utilisée dans notre travail est la localisation de modes du champ électromagnétique dans un volume réduit du microrésonateur reconfigurable. Le dispositif unique développé par notre laboratoire permet de contrôler avec une grande précision la dispersion dimensionnelle et spectrale des ondes électromagnétiques dans un volume réduit de l'espace limité par des miroirs métalliques. C'est ainsi que nous obtenons la possibilité de contrôler les propriétés des quasi-particules hybrides obtenues, qui sont une superposition de l'excitation dans la substance et des modes du résonateur», a déclaré à Sputnik Dmitri Dovjenko, chercheur du Laboratoire de nanobioingénierie de l'université MEPhI.

D'après lui, cette étude revêt une importance fondamentale car elle permet d'examiner en détail le processus de formation de tels états liés et de comprendre à quel point leurs propriétés sont dépendantes des conditions de l'expérience.

Les résultats obtenus sur la modification des propriétés des quasi-particules dans la matière ont également une application pratique directe pour contrôler la vitesse des réactions chimiques, augmenter la distance du transfert d'énergie par résonance et améliorer l'efficacité de différents appareils optoélectroniques.

A l'heure actuelle, les chercheurs étudient activement l'influence du lien lumière-matière sur le transfert d'énergie par résonance et la possibilité de gérer ce processus grâce au contrôle des paramètres du résonateur. De plus, ils poursuivent l'étude fondamentale de la dépendance des propriétés des quasi-particules hybrides créées vis-à-vis des différents paramètres de l'ensemble des particules placées dans un microrésonateur.