Физики создали плазмонный фотонный временной кристалл, свойства которого быстро и периодически меняются под воздействием света. Эксперимент открывает путь к управлению частотой и направлением электромагнитных волн на сверхмалых временных масштабах.
В обычном фотонном кристалле показатель преломления периодически меняется в пространстве. Во временном аналоге материал перестраивает оптические свойства во времени. Для этого исследователи направили мощный терагерцевый импульс на метаматериал со специальной микроструктурой.
Воздействие импульса изменяло поведение плазмонов — коллективных колебаний электронов. В результате возникала временная периодичность, необходимая для формирования фотонного временного кристалла. Систему удалось создать полностью оптическим способом, без механического переключения элементов.
Подобные структуры могут использоваться для преобразования частоты, усиления электромагнитных волн и разработки быстродействующих фотонных устройств. Однако исследование демонстрирует физический принцип, а не готовую технологию для серийной электроники или связи.